Уменьшение содержания табак-специфичных нитрозаминов посредством изменения пути ассимиляции нитратов - RU2017114356A
Код документа: RU2017114356A
Формула
1. Табачный продукт, обладающий уменьшенными уровнями табак-специфичных нитрозаминов (TSNA), получаемый из растения табака, при этом указанное растение табака модифицировано таким образом, что оно содержит:
(i) полинуклеотид, содержащий последовательность, кодирующую дерегулированный фермент нитратредуктазу, состоящий из нее или по существу состоящий из нее;
(ii) полипептид, кодируемый полинуклеотидом, изложенным в (i);
(iii) полипептид, содержащий дерегулированный фермент нитратредуктазу, состоящий из него или по существу состоящий из него; или
(iv) конструкцию, вектор или вектор экспрессии, содержащие полинуклеотид, изложенный в (i),
где экспрессия или активность указанной нитратредуктазы является дерегулированной по сравнению с контрольным немодифицированным растением табака;
и где дерегулированный фермент нитратредуктаза содержит:
(a) полипептидную нитратредуктазу, содержащую аминокислотную замену в положении, соответствующем положению 523 в SEQ ID NO: 4; или
(b) полипептидную нитратредуктазу, содержащую аминокислотную замену в положении, соответствующем положению 523 в SEQ ID NO: 4, где аминокислота в положении 523 SEQ ID NO: 4 заменена аспарагиновой кислотой.
2. Табачный продукт по п. 1, где дерегулированный фермент нитратредуктаза представляет собой фермент нитратредуктазу, который является конститутивно активным.
3. Табачный продукт по п. 1 или 2, где табачный продукт содержит растительный материал из растения табака вида Nicotiana tabacum.
4. Табачный продукт по любому из предыдущих пунктов, где полинуклеотид, кодирующий дерегулированную нитратредуктазу, представляет собой гетерологичный полинуклеотид, кодирующий модифицированную полипептидную нитратредуктазу.
5. Табачный продукт по п. 4, где гетерологичный полинуклеотид связан с промотором, в нативных условиях не связанным с эндогенным геном нитратредуктазы.
6. Табачный продукт по п. 5, где промотор представляет собой промотор 35S вируса мозаики цветной капусты.
7. Табачный продукт по любому из предыдущих пунктов, где полинуклеотид, кодирующий дерегулированную нитратредуктазу, содержит полинуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 5.
8. Табачный продукт по любому из пп. 1-3, где полинуклеотид, кодирующий дерегулированную нитратредуктазу, представляет собой эндогенный ген нитратредуктазы, который был модифицирован с помощью системы редактирования генома или с помощью мутагена.
9. Табачный продукт по п. 8, где система редактирования генома включает в себя сконструированную систему на основе CRISPR/Cas, сконструированную эффекторную нуклеазу, подобную активаторам транскрипции, сконструированную нуклеазу с «цинковыми пальцами» или сконструированную мегануклеазу.
10. Табачный продукт по любому из предыдущих пунктов, где табак представляет собой табак Берли.
11. Табачный продукт по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся уменьшенными уровнями табак-специфичных нитрозаминов (TSNA) по сравнению с табачным продуктом, полученным из контрольного растения табака, в котором фермент нитратредуктаза не был дерегулирован.
12. Табачный продукт по п. 11, где общий уровень TSNA измеряется в листе растения табака, где:
(a) лист является свежесобранным;
(b) лист является высушенным, хранящимся или переработанным; или
(c) лист является высушенным на воздухе.
13. Табачный продукт по п. 11 или 12, где уровень по меньшей мере одного TSNA в табачном продукте уменьшен по сравнению с контрольным уровнем по меньшей мере одного TSNA, где по меньшей мере один TSNA выбран из группы, включающей N-нитрозонорникотин (NNN), 4-(метилнитрозамино)-1-(3-пиридил)-1-бутанон (NNK), N-нитрозоанабазин (NAB), N-нитрозоанатабин (NAT) и их комбинации.
14. Табачный продукт по любому из пп. 11-13, где общие уровни TSNA уменьшены по меньшей мере на 50%.
15. Табачный продукт по п. 11, где уровни TSNA измеряются в дыме, получаемом при сгорании листьев растения табака.
16. Табачный продукт по п. 15, где общие уровни TSNA в дыме уменьшены по меньшей мере на 70%.
17. Табачный продукт по любому из пп. 13-16, где уровень NNN уменьшен на приблизительно 90%.
18. Табачный продукт по любому из пп. 13-17, где уровень NNK уменьшен на приблизительно 66%.
19. Табачный продукт по любому из пп. 13-18, где уровень NAB уменьшен на приблизительно 92%.
20. Табачный продукт по любому из пп. 13-19, где уровень NAT уменьшен на приблизительно 88%.
21. Табачный продукт по любому из предыдущих пунктов, где растение табака дополнительно содержит модифицированный ген пути синтеза норникотина.
22. Табачный продукт по п. 21, где модифицированный ген пути синтеза норникотина включает в себя модифицированный ген никотиндеметилазы или ген цитохрома P450.
23. Табачный продукт по п. 21 или 22, где растение табака содержит модифицированный ген CYP82E4 или модифицированный ген CYP82E10.
24. Табачный продукт по п. 23, где модифицированный ген CYP82E4 или модифицированный ген CYP82E10 является инактивированным.
25. Способ получения табачного продукта, в котором уровни TSNA, измеряемые в дыме, получаемом при сгорании листьев модифицированного растения табака, уменьшены по сравнению с уровнями TSNA, измеряемыми в дыме, получаемом при сгорании немодифицированного растения табака, включающий:
(a) модификацию растения табака таким образом, чтобы оно содержало:
(i) полинуклеотид, содержащий последовательность, кодирующую дерегулированный фермент нитратредуктазу, состоящий из нее или по сути состоящий из нее;
(ii) полипептид, кодируемый полинуклеотидом, изложенным в (i);
(iii) полипептид, содержащий дерегулированный фермент нитратредуктазу, состоящий из него или по сути состоящий из него; или
(iv) конструкцию, вектор или вектор экспрессии, содержащие полинуклеотид, изложенный в (i),
где экспрессия или активность указанной нитратредуктазы является дерегулированной по сравнению с контрольным немодифицированным растением табака;
и где дерегулированный фермент нитратредуктаза включает в себя:
(I) полипептидную нитратредуктазу, содержащую аминокислотную замену в положении, соответствующем положению 523 в SEQ ID NO: 4; или
(II) полипептидную нитратредуктазу, содержащую аминокислотную замену в положении, соответствующем положению 523 в SEQ ID NO: 4, где аминокислота в положении 523 SEQ ID NO: 4 заменена аспарагиновой кислотой;
(b) сбор листьев табака с указанного модифицированного растения табака; и
(c) получение табачного продукта из собранных листьев.
