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DE19534759A1 - DNA coding for starch-binding protein - Google Patents

DNA coding for starch-binding protein

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Publication number
DE19534759A1
DE19534759A1 DE19534759A DE19534759A DE19534759A1 DE 19534759 A1 DE19534759 A1 DE 19534759A1 DE 19534759 A DE19534759 A DE 19534759A DE 19534759 A DE19534759 A DE 19534759A DE 19534759 A1 DE19534759 A1 DE 19534759A1
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DE
Germany
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dna
starch
cells
plants
plant
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19534759A
Other languages
German (de)
Inventor
Ruth Lorberth
Jens Dr Kosmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer Bioscience GmbH
Original Assignee
Institut fuer Genbiologische Forschung Berlin GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institut fuer Genbiologische Forschung Berlin GmbH filed Critical Institut fuer Genbiologische Forschung Berlin GmbH
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Abstract

A novel DNA mol. (I), encoding a protein (A) that occurs both bound to starch grains and in soluble form in plant cells, is selected from the group of: (i) a DNA mol. encoding a 1464 amino acid sequence; (ii) a DNA mol. that has the coding region of a 4856 bp sequence; (iii) DNA that hybridises with (i) or (ii); (iv) DNA that differs from above due to the degeneracy of the genetic code; and (v) fragments, derivs., or allelic variants of the above DNA. All sequences are given in the specification. Also claimed are: (1) a DNA mol. that encodes an antisense RNA mol. that is complementary to transcripts of (I); (2) a DNA mol. encoding an RNA mol. with ribozyme activity that specifically cleaves transcripts of (I); (3) a vector contg. any of the above DNA; (4) prokaryotic cells contg. any of the above DNA, or a vector of (3); (5) transgenic plant cells contg. any of the above DNA in combination with a heterologous promoter that guarantees transcription in plant cells; (6) plants obtainable by regeneration of the cells of (3); (7) plants contg. the cells of (5); (8) starch obtainable from the cells of (5) or the plants of (6) and (7); (9) an RNA mol. obtainable by transcription of any of the mine; (10) (A) encoded by (I); (11) an antibody that specifically recognises (A).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft DNA-Moleküle, die ein stärkekorn-gebundenes Protein codieren, sowie Verfahren und rekombinante DNA-Moleküle zur Herstellung transgener Pflanzenzellen und Pflanzen, die eine modifizierte Stärke mit veränderten Viskositätseigenschaften und einem veränderten Phosphatgehalt synthetisieren. Die Erfindung betrifft ebenfalls die aus den Verfahren resultierenden transgenen Pflanzenzellen und Pflanzen und die aus den transgenen Pflanzenzellen und Pflanzen erhältliche Stärke.The present invention relates to DNA molecules containing a Encode starch grain-bound protein, as well as methods and recombinant DNA molecules for the production of transgenic Plant cells and plants that have a modified starch with changed viscosity properties and a synthesize modified phosphate content. The invention also affects those resulting from the procedures transgenic plant cells and plants and those from the starch available in transgenic plant cells and plants.

Das Polysaccharid Stärke, das einen der wichtigsten Speicherstoffe im Pflanzenreich darstellt, findet neben der Verwendung im Nahrungsmittelbereich auch eine breite Verwendung als nachwachsender Rohstoff für die Herstellung industrieller Produkte. Um die Anwendung dieses Rohstoffes in möglichst vielen Einsatzgebieten zu ermöglichen, ist es notwendig, eine große Stoffvielfalt und eine Anpassung an die jeweiligen Anforderungen der zu verarbeitenden Industrie zu erreichen.The polysaccharide starch, which is one of the most important Represents storage substances in the plant kingdom, takes place next to the Food use also wide Use as a renewable raw material for manufacturing industrial products. To the application of this raw material To enable in as many application areas as possible necessary, a large variety of materials and an adaptation to the respective requirements of the industry to be processed to reach.

Obwohl Stärke aus einem chemisch einheitlichen Grundbaustein, der Glucose, aufgebaut ist, stellt Stärke keinen einheitlichen Rohstoff dar. Es handelt sich dabei eher um ein komplexes Gemisch aus unterschiedlichen Molekülformen, die sich hinsichtlich ihres Verzweigungsgrades und des Auftretens von Verzweigungen der Glucoseketten unterscheiden. Man unterscheidet insbesondere die Amylose-Stärke, ein im wesentlichen unverzweigtes Polymer aus α-1,4-verknüpften Glucosemolekülen, von der Amylopektin-Stärke, die ein Gemisch aus unterschiedlich stark verzweigten Glucoseketten darstellt, wobei die Verzweigungen durch das Auftreten von α-1,6-glycosidischen Verknüpfungen zustande kommen. Although starch comes from a chemically uniform The basic building block, the glucose, is made up of starch is not a uniform raw material. It is about rather a complex mixture of different ones Molecular forms that differ in terms of their Degree of branching and the appearance of branches of the Distinguish glucose chains. One differentiates in particular the amylose starch, an essentially unbranched one Polymer of α-1,4 linked glucose molecules, of which Amylopectin starch, which is a mixture of different strongly branched glucose chains, the Branches through the appearance of α-1,6-glycosidic Links come about.  

Die molekulare Struktur der Stärke, die zu einem großen Teil durch den Verzweigungsgrad, das Amylose/Amylopektin- Verhältnis, die durchschnittliche Kettenlänge sowie das Vorhandensein von Phosphatgruppen bestimmt wird, ist ausschlaggebend für wichtige funktionelle Eigenschaften der Stärke bzw. ihrer wäßrigen Lösungen. Als wichtige funktionelle Eigenschaften sind hierbei beispielsweise zu nennen die Löslichkeit, das Retrogradierungsverhalten, die Filmbildungseigenschaften, die Viskosität, die Farbstabilität, die Verkleisterungseigenschaften, d. h. Binde- und Klebeigenschaften, sowie die Kältestabilität. Auch die Stärkekorngröße kann für verschiedene Anwendungen von Bedeutung sein.The molecular structure of the starch, to a large extent due to the degree of branching, the amylose / amylopectin Ratio, the average chain length as well as that Presence of phosphate groups is determined crucial for important functional properties of the Starch or its aqueous solutions. As important Here, for example, functional properties are too name the solubility, the retrograding behavior, the Film formation properties, the viscosity, the Color stability, the gelatinization properties, d. H. Binding and adhesive properties, as well as the cold stability. The starch grain size can also be used for different applications to be of importance.

Die Anpassung der aus Pflanzen isolierbaren Stärke an bestimmte industrielle Verwendungszwecke erfolgt häufig mit Hilfe chemischer Modifikationen, die in der Regel zeit- und kostenintensiv sind. Es erscheint daher wünschenswert, Möglichkeiten zu finden, Pflanzen herzustellen, die eine Stärke synthetisieren, die in ihren Eigenschaften bereits den Anforderungen der verarbeitenden Industrie entspricht.The adaptation of the starch isolable from plants certain industrial uses are often included With the help of chemical modifications, which are usually time and are expensive. It therefore seems desirable Finding ways to make plants that one Synthesize starch already in its properties meets the requirements of the manufacturing industry.

Herkömmliche Wege zur Herstellung derartiger Pflanzen bestehen in klassischen Züchtungsverfahren und der Erzeugung von Mutanten. So wurde beispielsweise bei Mais eine Mutante erzeugt, die eine Stärke mit veränderten Viskositätseigenschaften synthetisiert (US Patentschrift 5,331,108), sowie eine Maissorte (waxy maize) durch Züchtung etabliert, deren Stärke zu nahezu 100% aus Amylopektin besteht (Akasuka und Nelson, J. Biol. Chem. 241 (1966), 2280-2285).Conventional ways of producing such plants consist of classic breeding methods and production of mutants. For example, a mutant has been found in maize generated that changed a strength with Viscosity properties synthesized (US patent 5,331,108), and a maize variety (waxy maize) by breeding established whose strength is almost 100% amylopectin exists (Akasuka and Nelson, J. Biol. Chem. 241 (1966), 2280-2285).

Alternativ können Pflanzen, die eine Stärke mit veränderten Eigenschaften synthetisieren, mit Hilfe gentechnischer Verfahren erzeugt werden. Beschrieben wurde beispielsweise in mehreren Fällen die gentechnische Veränderung von Kartoffelpflanzen, mit dem Ziel der Veränderung der in den Pflanzen synthetisierten Stärke (z. B. WO 92/11376; WO 92/14827). Voraussetzung für die Anwendung gentechnischer Verfahren ist jedoch die Verfügbarkeit von DNA-Sequenzen, deren Genprodukte einen Einfluß auf die Stärkesynthese, die Stärkemodifikation oder den Stärkeabbau haben.Alternatively, plants that have changed their strength with Synthesize properties with the help of genetic engineering Procedures are generated. For example, it has been described in several cases the genetic modification of Potato plants, with the aim of changing the in the Plants synthesized starch (e.g. WO 92/11376; WO 92/14827). Prerequisite for the application of genetic engineering However, the procedure is the availability of DNA sequences,  whose gene products have an influence on the starch synthesis, the Starch modification or starch degradation.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, DNA-Moleküle und Verfahren zur Verfügung zu stellen, die es ermöglichen, Pflanzen dahingehend zu verändern, daß sie eine Stärke synthetisieren, die sich hinsichtlich ihrer physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften von natürlicherweise in den Pflanzen synthetisierter Stärke unterscheidet und somit für allgemeine und/oder spezielle Verwendungszwecke besser geeignet ist.The present invention is therefore based on the object DNA molecules and methods to make it available enable plants to be modified so that they have a Synthesize strengths that differ in terms of their physical and / or chemical properties of starch synthesized naturally in plants differs and therefore for general and / or special Uses is more appropriate.

Diese Aufgabe wird durch die Bereitstellung der in den Patentansprüchen bezeichneten Ausführungsformen gelöst.This task is accomplished by providing the in the Described embodiments solved.

Die vorliegende Erfindung betrifft somit DNA-Moleküle, die ein Protein mit der unter Seq ID No. 2 angegebenen Aminosäuresequenz codieren. Derartige Proteine liegen in den Plastiden pflanzlicher Zellen sowohl an Stärkekörnern gebunden vor, als auch außerhalb von Stärkekörnern in freier, d. h. löslicher Form. Die Enzymaktivität derartiger Proteine führt bei Expression in E. coli zu einer erhöhten Phosphorylierung des in den Zellen synthetisierten Glykogens. Das Molekulargewicht dieser Proteine liegt im Bereich von 140-160 kd, wenn es mit Hilfe einer SDS- Gelelektrophorese bestimmt wird.The present invention thus relates to DNA molecules that a protein with the under Seq ID No. 2 specified Encode amino acid sequence. Such proteins are in the Plastids from plant cells both on starch granules bound before, as well as outside of starch grains in free, d. H. soluble form. The enzyme activity of such Proteins lead to an increased when expressed in E. coli Phosphorylation of the synthesized in the cells Glycogen. The molecular weight of these proteins is in the Range of 140-160 kd when using an SDS Gel electrophoresis is determined.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung DNA-Moleküle, die eine DNA-Sequenz mit der unter Seq ID No. 1 angegebene Nukleotidabfolge, insbesondere die in Seq ID No. 1 angegebene codierende Region, umfassen.The present invention further relates to DNA molecules which a DNA sequence with the under Seq ID No. 1 specified Sequence of nucleotides, especially those in Seq ID No. 1 indicated coding region.

Gegenstand der Erfindung sind ebenfalls DNA-Moleküle, die ein Protein codieren, das in den Plastiden pflanzlicher Zellen zum Teil an Stärkekörnern gebunden vorliegt, und die mit den oben genannten erfindungsgemäßen DNA-Molekülen hybridisieren. Der Begriff "Hybridisierung" bedeutet in diesem Zusammenhang eine Hybridisierung unter konventionellen Hybridisierungsbedingungen, vorzugsweise unter stringenten Bedingungen, wie sie beispielsweise in Sambrook et al. (1989, Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2. Aufl. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY) beschrieben sind. Diese DNA-Moleküle, die mit den erfindungsgemäßen DNA-Molekülen hybridisieren, können prinzipiell aus jedem beliebigen Organismus (d. h. Prokaryonten oder Eukaryonten, insbesondere aus Bakterien, Pilzen, Algen, Pflanzen oder tierischen Organismen) stammen, der derartige DNA-Moleküle besitzt. Sie stammen vorzugsweise aus monokotylen oder dikotylen Pflanzen, insbesondere aus Nutzpflanzen, und besonders bevorzugt aus Stärke­ speichernden Pflanzen.The invention also relates to DNA molecules that encode a protein found in plant plastids Cells are partially bound to starch granules, and the with the above-mentioned DNA molecules according to the invention hybridize. The term "hybridization" means in  hybridization under this context conventional hybridization conditions, preferably under stringent conditions, such as in Sambrook et al. (1989, Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2nd ed. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY). These DNA molecules that hybridize with the DNA molecules according to the invention, can in principle be from any organism (i.e. Prokaryotes or eukaryotes, especially from bacteria, Fungi, algae, plants or animal organisms), who has such DNA molecules. They preferably come from from monocotyledonous or dicotyledonous plants, in particular from Useful plants, and particularly preferably from starch storing plants.

DNA-Moleküle, die mit den erfindungsgemäßen DNA-Molekülen hybridisieren, können z. B. aus genomischen oder aus cDNA- Bibliotheken verschiedener Organismen isoliert werden.DNA molecules with the DNA molecules of the invention hybridize, z. B. from genomic or from cDNA Libraries of different organisms are isolated.

Die Identifizierung und Isolierung derartiger DNA-Moleküle aus Pflanzen oder anderen Organismen kann dabei unter Verwendung der erfindungsgemäßen DNA-Moleküle oder Teile dieser DNA-Moleküle bzw. der reversen Komplemente dieser Moleküle erfolgen, z. B. mittels Hybridisierung nach Standardverfahren (siehe z. B. Sambrook et al., 1989, Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2. Aufl. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY).The identification and isolation of such DNA molecules from plants or other organisms can under Use of the DNA molecules or parts according to the invention of these DNA molecules or the reverse complement of these Molecules occur, e.g. B. by means of hybridization Standard procedures (see e.g. Sambrook et al., 1989, Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2nd ed. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY).

Als Hybridisierungsprobe können z. B. DNA-Moleküle verwendet werden, die exakt die oder im wesentlichen die unter Seq ID No. 1 angegebene DNA-Sequenz oder Teile dieser Sequenz aufweisen. Bei den als Hybridisierungsprobe verwendeten DNA- Fragmenten kann es sich auch um synthetische DNA-Fragmente handeln, die mit Hilfe der gängigen DNA-Synthesetechniken hergestellt wurden und deren Sequenz im wesentlichen mit der der erfindungsgemäßen DNA-Moleküle übereinstimmt. Hat man Gene identifiziert und isoliert, die mit den erfindungsgemäßen DNA-Sequenzen hybridisieren, ist eine Bestimmung der Sequenz und eine Analyse der Eigenschaften der von dieser Sequenz codierten Proteine erforderlich. As a hybridization sample, e.g. B. DNA molecules used be exactly the or essentially the one under Seq ID No. 1 specified DNA sequence or parts of this sequence exhibit. In the DNA samples used as hybridization samples Fragments can also be synthetic DNA fragments act with the help of common DNA synthesis techniques were prepared and their sequence essentially with the of the DNA molecules according to the invention matches. One has Identified and isolated genes associated with the Hybridizing DNA sequences according to the invention is one Determination of the sequence and an analysis of the properties of the proteins encoded by this sequence.  

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung DNA-Moleküle, deren Sequenzen aufgrund des genetischen Codes degeneriert sind im Vergleich zu den Sequenzen der obengenannten DNA- Moleküle, und die ein Protein codieren, das in den Plastiden pflanzlicher Zellen teilweise an Stärkekörner gebunden vorliegt.The present invention further relates to DNA molecules, whose sequences degenerate based on the genetic code are compared to the sequences of the above-mentioned DNA Molecules that encode a protein found in the plastids plant cells partially bound to starch granules is present.

Gegenstand der Erfindung sind ebenfalls Fragmente, Derivate und allelische Varianten der oben beschriebenen DNA- Moleküle, die das oben beschriebene Protein codieren. Unter Fragmenten werden dabei Teile der DNA-Moleküle verstanden, die lang genug sind, um das beschriebene Protein zu codieren. Der Ausdruck Derivat bedeutet in diesem Zusammenhang, daß die DNA-Sequenzen dieser Moleküle sich von den Sequenzen der oben beschriebenen DNA-Moleküle an einer oder mehreren Positionen unterscheiden und einen hohen Grad an Homologie zu dieser DNA-Sequenz aufweisen. Homologie bedeutet dabei eine Sequenzidentität von mindestens 40%, insbesondere eine Identität von mindestens 60%, vorzugsweise über 80% und besonders bevorzugt über 90%. Die Abweichungen zu den oben beschriebenen DNA-Molekülen können dabei durch Deletion, Substitution, Insertion oder Rekombination entstanden sein.The invention also relates to fragments and derivatives and allelic variants of the DNA described above Molecules encoding the protein described above. Under Fragments are understood to mean parts of the DNA molecules long enough to contain the protein described encode. The term derivative means in this Context that the DNA sequences of these molecules differ the sequences of the DNA molecules described above on one distinguish one or more positions and a high degree have homology to this DNA sequence. Homology means a sequence identity of at least 40%, in particular an identity of at least 60%, preferably over 80% and particularly preferably over 90%. The deviations to the DNA molecules described above can by Deletion, substitution, insertion or recombination have arisen.

Homologie bedeutet ferner, daß funktionelle und/oder strukturelle Äquivalenz zwischen den betreffenden DNA- Molekülen oder den durch sie codierten Proteinen, besteht. Bei den DNA-Molekülen, die homolog zu den oben beschriebenen DNA-Molekülen sind und Derivate dieser DNA-Moleküle darstellen, handelt es sich in der Regel um Variationen dieser DNA-Moleküle, die Modifikationen darstellen, die dieselbe biologische Funktion ausüben. Es kann sich dabei sowohl um natürlicherweise auftretende Variationen handeln, beispielsweise um Sequenzen aus anderen Organismen, oder um Mutationen, wobei diese Mutationen auf natürliche Weise aufgetreten sein können oder durch gezielte Mutagenese eingeführt wurden. Ferner kann es sich bei den Variationen um synthetisch hergestellte Sequenzen handeln.Homology also means that functional and / or structural equivalence between the DNA Molecules or the proteins encoded by them. For the DNA molecules that are homologous to those described above DNA molecules are and derivatives of these DNA molecules represent, there are usually variations of these DNA molecules that represent modifications that perform the same biological function. It can happen are both naturally occurring variations, for example, sequences from other organisms, or Mutations, these mutations occurring naturally may have occurred or by targeted mutagenesis  were introduced. Furthermore, there may be variations are synthetically produced sequences.

Bei den allelischen Varianten kann es sich sowohl um natürlich auftretende Varianten handeln, als auch um synthetisch hergestellte oder durch rekombinante DNA- Techniken erzeugte Varianten.The allelic variants can be both naturally occurring variants act as well synthetically produced or by recombinant DNA Techniques generated variants.

Die von den verschiedenen Varianten der erfindungsgemäßen DNA-Moleküle codierten Proteine weisen bestimmte gemeinsame Charakteristika auf. Dazu können z. B. Enzymaktivität, Molekulargewicht, immunologische Reaktivität, Konformation etc. gehören, sowie physikalische Eigenschaften wie z. B. das Laufverhalten in Gelelektrophoresen, chromatographisches Verhalten, Sedimentationskoeffizienten, Löslichkeit, spektroskopische Eigenschaften, Stabilität, pH-Optimum, Temperatur-Optimum etc.The of the different variants of the invention Proteins encoded by DNA molecules share certain common features Characteristics on. For this, e.g. B. enzyme activity, Molecular weight, immunological reactivity, conformation etc. belong, as well as physical properties such. B. that Running behavior in gel electrophoresis, chromatographic Behavior, sedimentation coefficient, solubility, spectroscopic properties, stability, pH optimum, Optimum temperature etc.

Die erfindungsgemäßen DNA-Moleküle können prinzipiell aus jedem Organismus stammen, der die beschriebenen Proteine exprimiert, vorzugsweise aus Pflanzen, insbesondere aus stärkesynthetisierenden bzw. stärkespeichernden Pflanzen. Besonders bevorzugt sind dabei z. B. Getreidearten (wie Gerste, Roggen, Hafer, Weizen etc.), Mais, Reis, Erbse, Maniok, Kartoffel usw.The DNA molecules according to the invention can in principle consist of any organism that contains the proteins described expressed, preferably from plants, in particular from starch-synthesizing or starch-storing plants. Z are particularly preferred. B. cereals (such Barley, rye, oats, wheat etc.), corn, rice, peas, Cassava, potato, etc.

Ferner betrifft die Erfindung Vektoren, insbesondere Plasmide, Cosmide, Viren, Bacteriophagen und andere in der Gentechnik gängige Vektoren, die die oben beschriebenen erfindungsgemäßen DNA-Moleküle enthalten.The invention further relates to vectors, in particular Plasmids, cosmids, viruses, bacteriophages and others in the Genetic engineering common vectors that are described above DNA molecules according to the invention contain.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die in den Vektoren enthaltenen DNA-Moleküle verknüpft mit DNA- Elementen, die die Transkription in prokaryontischen oder eukaryontischen Zellen gewährleisten.In a preferred embodiment, the in the Vectors containing DNA molecules linked to DNA Elements that are transcriptional in prokaryotic or ensure eukaryotic cells.

In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung Wirtszellen, insbesondere prokaryontische oder eukaryontische Zellen, die ein oben beschriebenes erfindungsgemäßes DNA-Molekül oder einen Vektor enthalten. Dabei handelt es sich vorzugsweise um bakterielle Zellen.In a further embodiment, the invention relates Host cells, especially prokaryotic or eukaryotic cells that are one described above  contain DNA molecule according to the invention or a vector. These are preferably bacterial cells.

Es wurde nun gefunden, daß das durch die erfindungsgemäßen DNA-Moleküle codierte Protein einen Einfluß auf die Stärkesynthese bzw. -modifikation hat, und eine Veränderung der Menge des Proteins in pflanzlichen Zellen zu Veränderungen im Stärkemetabolismus der Pflanzen führt, insbesondere zur Synthese einer Stärke mit veränderten physikalischen und chemischen Eigenschaften.It has now been found that that by the invention DNA molecules encoded an influence on the protein Starch synthesis or modification, and a change the amount of protein in plant cells Changes in the starch metabolism of plants, especially for the synthesis of a starch with modified physical and chemical properties.

Durch die Bereitstellung der erfindungsgemäßen DNA-Moleküle ist es somit möglich, mit Hilfe gentechnischer Verfahren Pflanzen herzustellen, die eine modifizierte Stärke synthetisieren, die sich in ihrer Struktur und ihren physikalischen und chemischen Eigenschaften von in Wildtyp- Pflanzen synthetisierter Stärke unterscheidet. Hierzu werden die erfindungsgemäßen DNA-Moleküle mit DNA-Elementen verknüpft, die die Transkription in Pflanzenzellen gewährleisten, und in pflanzliche Zellen eingebracht.By providing the DNA molecules according to the invention it is therefore possible with the help of genetic engineering To produce plants that have a modified starch synthesize themselves in their structure and their physical and chemical properties of wild-type Plants of synthesized starch differ. To do this the DNA molecules according to the invention with DNA elements linked to the transcription in plant cells ensure and introduced into plant cells.

Die vorliegende Erfindung betrifft somit auch transgene Pflanzenzellen, die ein erfindungsgemäßes DNA-Molekül enthalten, wobei dieses mit einem Promotor verknüpft ist, der die Transkription in pflanzlichen Zellen gewährleistet und der in Bezug auf das DNA-Molekül heterolog ist.The present invention thus also relates to transgenic Plant cells that have a DNA molecule according to the invention contain, which is linked to a promoter, which ensures transcription in plant cells and which is heterologous to the DNA molecule.

Die transgenen Pflanzenzellen können nach dem Fachmann bekannten Techniken zu ganzen Pflanzen regeneriert werden. Die durch Regeneration der erfindungsgemäßen transgenen Pflanzenzellen erhältlichen Pflanzen sind ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Ferner sind Gegenstand der Erfindung Pflanzen, die die obenbeschriebenen transgenen Pflanzenzellen enthalten. Bei den transgenen Pflanzen kann es sich prinzipiell um Pflanzen jeder beliebigen Pflanzenspezies handeln, d. h. sowohl monokotyle als auch dikotyle Pflanzen. Bevorzugt handelt es sich um Nutzpflanzen, insbesondere stärkespeichernde Nutzpflanzen, wie z. B. Getreidearten (Roggen, Gerste, Hafer, Weizen etc.), Reis, Mais, Erbse, Maniok und Kartoffel. The transgenic plant cells can according to the expert known techniques to regenerate whole plants. The by regeneration of the transgenic invention Plant cells are also available plants Subject of the present invention. Furthermore are Subject of the invention plants that the above described contain transgenic plant cells. With the transgenic In principle, plants can be plants of everyone trade any plant species, d. H. both monocot as well as dicotyledonous plants. It is preferably about Useful plants, in particular starch-storing useful plants, such as B. cereals (rye, barley, oats, wheat etc.), Rice, corn, peas, cassava and potatoes.  

Die erfindungsgemäßen transgenen Pflanzenzellen und Pflanzen synthetisieren aufgrund der Expression bzw. zusätzlichen Expression eines erfindungsgemäßen DNA-Moleküls eine Stärke, die im Vergleich zu Stärke aus Wildtyp-Pflanzen, d. h. nicht­ transformierten Pflanzen, modifiziert ist, insbesondere im Hinblick auf die Viskosität wäßriger Lösungen dieser Stärke und/oder den Phosphatgehalt. Dieser ist in der Regel bei der Stärke aus transgenen Pflanzenzellen bzw. Pflanzen erhöht, wodurch die physikalische Eigenschaften der Stärke verändert werden.The transgenic plant cells and plants according to the invention synthesize based on the expression or additional Expression of a DNA molecule according to the invention a starch, compared to starch from wild-type plants, d. H. not transformed plants, is modified, especially in With regard to the viscosity of aqueous solutions of this strength and / or the phosphate content. This is usually with the Starch from transgenic plant cells or plants increased, which changes the physical properties of starch will.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch die aus den erfindungsgemäßen transgenen Pflanzenzellen und Pflanzen erhältliche Stärke.The present invention thus also relates to the transgenic plant cells and plants according to the invention available strength.

Ferner betrifft die Erfindung die durch Transkription der erfindungsgemäßen DNA-Moleküle erhältlichen RNA-Moleküle sowie Proteine, die durch die erfindungsgemäßen DNA-Moleküle codiert werden. Es handelt sich dabei vorzugsweise um pflanzliche, kerncodierte Proteine, die in den Plastiden lokalisiert sind. In den Plastiden liegen diese Enzyme sowohl an den Stärkekörnern gebunden vor als auch frei. Die entsprechenden Proteine aus Solanum tuberosum weisen in einer SDS-Gelelektrophorese ein Molekulargewicht von 140-160 kd auf und führen bei Expression in E. coli zu einer erhöhten Phosphorylierung des in den Zellen synthetisierten Glycogens.The invention further relates to the transcription of the RNA molecules obtainable according to the invention and proteins by the DNA molecules of the invention be encoded. These are preferably vegetable, core-encoded proteins found in the plastids are localized. These enzymes are found in the plastids both bound to the starch grains before and free. The corresponding proteins from Solanum tuberosum show in SDS gel electrophoresis has a molecular weight of 140-160 kd and lead to a when expressed in E. coli increased phosphorylation of the synthesized in the cells Glycogen.

Gegenstand der Erfindung sind ebenfalls Antikörper, die spezifisch ein erfindungsgemäßes Protein erkennen. Es kann sich hierbei sowohl um monoclonale als auch um polyclonale Antikörper handeln.The invention also relates to antibodies which specifically recognize a protein according to the invention. It can are both monoclonal and polyclonal Trade antibodies.

Es wurde ferner gefunden, daß es möglich ist, die Eigenschaften der in Pflanzenzellen synthetisierten Stärke dadurch zu beeinflussen, daß die Menge an Proteinen, die durch die erfindungsgemäßen DNA-Moleküle codiert werden, in den Zellen verringert wird. Diese Verringerung kann beispielsweise durch antisense-Expression der erfindungsgemäßen DNA-Moleküle, durch Expression geeigneter Ribozyme oder mittels Cosuppression erfolgen.It has also been found that it is possible to Properties of the starch synthesized in plant cells by affecting that the amount of proteins that  are encoded by the DNA molecules according to the invention, in the cells is reduced. This reduction can for example by antisense expression of the DNA molecules according to the invention, by expression of suitable Ribozymes or by means of cosuppression.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind somit auch DNA- Moleküle, die eine antisense-RNA codieren, die komplementär ist zu Transkripten eines erfindungsgemäßen DNA-Moleküls. Um bei Transkription in pflanzlichen Zellen einen antisense- Effekt zu bewirken, sind derartige DNA-Moleküle mindestens 15 bp lang, vorzugsweise länger als 100 bp und besonders bevorzugt länger als 500 bp, jedoch in der Regel kürzer als 5000 bp, vorzugsweise kürzer als 2500 bp.The present invention thus also relates to DNA Molecules encoding an antisense RNA that are complementary is to transcripts of a DNA molecule according to the invention. Around an antisense in transcription in plant cells Such DNA molecules are at least effective 15 bp long, preferably longer than 100 bp and especially preferably longer than 500 bp, but usually shorter than 5000 bp, preferably shorter than 2500 bp.

In einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung DNA-Moleküle, die ein RNA-Molekül mit Ribozymaktivität codieren, das spezifisch Transkripte eines erfindungsgemäßen DNA-Moleküls spaltet.In another embodiment, the present relates Invention DNA molecules containing an RNA molecule Encode ribozyme activity that specifically transcripts a cleaves DNA molecule of the invention.

Ribozyme sind katalytisch aktive RNA-Moleküle, die in der Lage sind, RNA-Moleküle und spezifische Zielsequenzen zu spalten. Mit Hilfe gentechnologischer Methoden ist es möglich, die Spezifität von Ribozymen zu verändern. Es existieren verschiedene Klassen von Ribozymen. Für die praktische Anwendung mit dem Ziel, das Transkript eines bestimmten Gens gezielt zu spalten, werden bevorzugt Vertreter zweier verschiedener Gruppen von Ribozymen verwendet. Die eine Gruppe wird gebildet von Ribozymen, die dem Typ der GruppeI-Intron-Ribozymen zuzuordnen sind. Die zweite Gruppe wird von Ribozymen gebildet, die als charakteristisches Strukturmerkmal ein sogenanntes "hammerhead"-Motiv aufweisen. Die spezifische Erkennung des Ziel-RNA-Moleküls kann modifiziert werden durch Änderung der Sequenzen, die dieses Motiv flankieren. Diese Sequenzen bestimmen über Basenpaarung mit Sequenzen im Zielmolekül die Stelle, an der die katalytische Reaktion und somit die Spaltung des Zielmoleküls erfolgt. Da die Sequenzanforderungen für eine effiziente Spaltung äußerst gering sind, ist es im Prinzip möglich, spezifische Ribozyme für praktisch jedes beliebige RNA-Molekül zu entwickeln. Um DNA-Moleküle herzustellen, die ein Ribozym codieren, das spezifisch Transkripte eines erfindungsgemäßen DNA-Moleküls spaltet, wird beispielsweise eine DNA-Sequenz, die eine katalytische Domäne eines Ribozyms codiert, beiderseits mit DNA-Sequenzen verknüpft, die homolog sind zu Sequenzen des Zielenzyms. Als Sequenzen, die die katalytische Domänen codieren, kommen beispielsweise in Frage die katalytische Domäne der Satelliten-DNA des SCMo-Virus (Davies et al., Virology 177 (1990), 216-224) oder die der Satelliten-DNA des TobR-Virus (Steinecke et al., EMBO J. 11 (1992), 1525- 1530; Haseloff und Gerlach, Nature 334 (1988), 585-591). Die die katalytische Domäne flankierenden DNA-Sequenzen stammen vorzugsweise aus den oben beschriebenen erfindungsgemäßen DNA-Molekülen.Ribozymes are catalytically active RNA molecules that are in the Are able to target RNA molecules and specific sequences columns. With the help of genetic engineering methods it is possible to change the specificity of ribozymes. It there are different classes of ribozymes. For the practical application with the aim of creating a transcript targeting specific genes is preferred Representative of two different groups of ribozymes used. One group is formed by ribozymes, the are assigned to the type of group I intron ribozymes. The second group is formed by ribozymes, which as characteristic structural feature a so-called Show "hammerhead" motif. The specific detection of the Target RNA molecule can be modified by changing the Sequences that flank this motif. These sequences determine the base pairing with sequences in the target molecule Where the catalytic reaction and thus the The target molecule is cleaved. Since the  Sequence requirements for an efficient split extremely are low, it is in principle possible to use specific ribozymes for practically any RNA molecule. To make DNA molecules that encode a ribozyme that specifically transcripts of a DNA molecule according to the invention cleaves, for example, a DNA sequence that a Coded domain of a ribozyme, on both sides with Linked DNA sequences that are homologous to sequences of the Target enzyme. As sequences covering the catalytic domains encode, for example, the catalytic Domain of the satellite DNA of the SCMo virus (Davies et al., Virology 177: 216-224 (1990) or that of satellite DNA the TobR virus (Steinecke et al., EMBO J. 11 (1992), 1525- 1530; Haseloff and Gerlach, Nature 334 (1988), 585-591). The DNA sequences flanking the catalytic domain preferably from the invention described above DNA molecules.

In einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung Vektoren, die die oben beschriebenen DNA-Moleküle enthalten, insbesondere solche, bei denen die beschriebenen DNA-Moleküle verknüpft sind mit regulatorischen DNA- Elementen, die die Transkription in pflanzlichen Zellen gewährleisten.In another embodiment, the present relates Invention vectors containing the DNA molecules described above included, especially those where the described DNA molecules are linked to regulatory DNA Elements related to transcription in plant cells guarantee.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung Wirtszellen, die die beschriebenen DNA-Moleküle oder Vektoren enthalten. Die Wirtszelle kann eine prokaryontische, beispielsweise bakterielle, oder eukaryontische Zelle sein. Bei den eukaryontischen Wirtszellen handelt es sich vorzugsweise um pflanzliche Zellen.The present invention further relates to host cells which contain the described DNA molecules or vectors. The Host cell can be a prokaryotic, for example bacterial or eukaryotic cell. Both eukaryotic host cells are preferably plant cells.

Ferner betrifft die Erfindung transgene Pflanzenzellen, die ein oben beschriebenes DNA-Molekül enthalten, das eine antisense-RNA oder ein Ribozym codiert, wobei dieses DNA- Molekül verknüpft ist mit DNA-Elementen, die die Transkription in pflanzlichen Zellen gewährleisten. Diese transgenen Pflanzenzellen können nach gängigen Techniken zu ganzen Pflanzen regeneriert werden. Die Erfindung betrifft somit auch Pflanzen, die erhältlich sind durch Regeneration aus den beschriebenen transgenen Pflanzenzellen, sowie Pflanzen, die die beschriebenen transgenen Pflanzenzellen enthalten. Bei den transgenen Pflanzen kann es sich wiederum um Pflanzen jeder beliebigen Pflanzenspezies handeln, vorzugsweise um Nutzpflanzen, insbesondere stärkespei­ chernde, wie oben angegeben.The invention further relates to transgenic plant cells which contain a DNA molecule described above, the one encoded antisense RNA or a ribozyme, this DNA The molecule is linked to DNA elements that make up the Ensure transcription in plant cells. This  Transgenic plant cells can be made using common techniques whole plants can be regenerated. The invention relates thus also plants that are available through regeneration from the described transgenic plant cells, as well Plants that have the described transgenic plant cells contain. In turn, the transgenic plants can are plants of any plant species, preferably around crops, especially starch chilling, as stated above.

Durch die Expression der beschriebenen DNA-Moleküle, die antisense-RNA oder ein Ribozym codieren, in den transgenen Pflanzenzellen kommt es zu einer Verringerung der Menge an Proteinen, die durch erfindungsgemäße DNA-Moleküle codiert werden, die endogen in den Zellen vorliegen. Diese Verringerung hat überraschenderweise eine drastische Veränderung der physikalischen und chemischen Eigenschaften der in den Pflanzenzellen synthetisierten Stärke zur Folge, insbesondere der Viskositätseigenschaften wäßriger Lösungen dieser Stärke als auch eine Verringerung des Phosphatgehaltes der Stärke.By expressing the described DNA molecules, the encode antisense RNA or a ribozyme in the transgenic Plant cells experience a decrease in the amount Proteins encoded by DNA molecules according to the invention endogenously present in the cells. This Reduction surprisingly has a drastic one Change in physical and chemical properties the starch synthesized in the plant cells, especially the viscosity properties of aqueous solutions this strength as well as a decrease in Phosphate content of the starch.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch die aus den beschriebenen transgenen Pflanzenzellen und Pflanzen erhältliche Stärke.The present invention thus also relates to the described transgenic plant cells and plants available strength.

Ferner betrifft die Erfindung die durch die beschriebenen DNA-Moleküle codierten antisense-RNA-Moleküle, sowie RNA- Moleküle mit Ribozymaktivität, die durch Transkription erhältlich sind.Furthermore, the invention relates to those described by DNA molecules encoded antisense RNA molecules, as well as RNA Molecules with ribozyme activity by transcription are available.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung transgener Pflanzenzellen, die im Vergleich zu nicht-transformierten Zellen eine modifizierte Stärke synthetisieren, bei dem in den Pflanzenzellen die Menge an Proteinen verringert wird, die durch erfindungsgemäße DNA-Moleküle codiert werden, die endogen in den Zellen vorliegen.Another object of the present invention is a Process for the production of transgenic plant cells, which in the A modified compared to non-transformed cells Synthesize starch, in which in the plant cells the Amount of proteins is reduced by  DNA molecules according to the invention which are endogenously encoded in in the cells.

In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt diese Verringerung mit Hilfe eines antisense-Effektes. Hierzu werden erfindungsgemäße DNA-Moleküle oder Teile davon in antisense-Orientierung mit einem Promotor verknüpft, der die Transkription in pflanzlichen Zellen gewährleistet, sowie gegebenenfalls mit einem Terminationssignal, das die Termination der Transkription sowie die Polyadenylierung des Transkriptes gewährleistet. Um einen effizienten antisense- Effekt in den pflanzlichen Zellen zu gewährleisten, sollte die synthetisierte antisense-RNA eine Mindestlänge von 15 Nukleotiden, vorzugsweise von mindestens 100 Nukleotiden und besonders bevorzugt von über 500 Nukleotiden aufweisen. Ferner sollte die die antisense-RNA codierende DNA-Sequenz in bezug auf die zu transformierende Pflanzenspezies homolog sein. Es können jedoch auch DNA-Sequenzen verwendet werden, die einen hohen Grad an Homologie zu endogen in den Zellen vorhandenen DNA-Sequenzen aufweisen, vorzugsweise eine Homologle von mehr als 90%, besonders bevorzugt von mehr als 95%.In a preferred embodiment, this is done Reduction with the help of an antisense effect. For this DNA molecules according to the invention or parts thereof are in antisense orientation linked to a promoter that the Ensures transcription in plant cells, as well if necessary with a termination signal that the Termination of the transcription and the polyadenylation of the Transcripts guaranteed. To have an efficient antisense To ensure effect in the plant cells should the synthesized antisense RNA has a minimum length of 15 Nucleotides, preferably of at least 100 nucleotides and particularly preferably have more than 500 nucleotides. Furthermore, the DNA sequence encoding the antisense RNA should homologous with respect to the plant species to be transformed be. However, DNA sequences can also be used which have a high degree of homology in cells endogenous have existing DNA sequences, preferably one Homologues of more than 90%, particularly preferably of more than 95%.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Verringerung der Menge an Proteinen, die durch die erfindungsgemäßen DNA-Moleküle codiert werden, durch einen Ribozym-Effekt. Die prinzipielle Wirkungsweise von Ribozymen, sowie die Konstruktion von DNA-Molekülen, die derartige RNA-Moleküle codieren, wurden bereits oben beschrieben. Um in transgenen Zellen eine RNA mit Ribozymaktivität zu exprimieren, werden die oben beschriebenen DNA-Moleküle, die für ein Ribozym codieren, mit DNA-Elementen verknüpft, die die Transkription in pflanzlichen Zellen gewährleisten, insbesondere mit einem Promotor und einem Terminationssignal. Die in den Pflanzenzellen synthetisierten Ribozyme führen zur Spaltung von Transkripten von erfindungsgemäßen DNA-Molekülen, die endogen in den Zellen vorliegen.In a further preferred embodiment, the Reducing the amount of protein caused by that DNA molecules according to the invention are encoded by a Ribozyme effect. The basic mode of operation of Ribozymes, as well as the construction of DNA molecules that such RNA molecules have already been encoded above described. To use an RNA in transgenic cells To express ribozyme activity are the above described DNA molecules that code for a ribozyme, linked to DNA elements that transcription in ensure plant cells, especially with a Promoter and a termination signal. The in the Ribozymes synthesized by plant cells lead to cleavage  of transcripts of DNA molecules according to the invention which endogenously present in the cells.

Gegenstand der Erfindung sind auch die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältlichen Pflanzenzellen, die dadurch charakterisiert sind, daß bei ihnen die Menge an Proteinen verringert ist, die durch die erfindungsgemäßen DNA-Moleküle codiert werden, und die im Vergleich zu Wildtyp-Zellen eine modifizierte Stärke synthetisieren.The invention also relates to the Plant cells obtainable according to the method of the invention are characterized in that the amount of Proteins is reduced by the invention DNA molecules are encoded, and compared to Wild-type cells synthesize a modified starch.

Ferner betrifft die Erfindung Pflanzen, die erhältlich sind durch Regeneration der beschriebenen Pflanzenzellen, sowie Pflanzen, die die beschriebenen erfindungsgemäßen Zellen enthalten.The invention further relates to plants which are obtainable through regeneration of the plant cells described, and Plants that have the described cells according to the invention contain.

Die aus den beschriebenen Pflanzenzellen und Pflanzen erhältliche Stärke ist ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Diese weist im Vergleich zu Stärke aus Wildtyp- Pflanzen veränderte physikalische und chemische Eigenschaften auf. Beispielsweise besitzt diese Stärke im Vergleich zur Stärke aus Wildtyp-Pflanzen einen reduzierten Phosphatgehalt. Ferner zeigen wäßrige Lösungen dieser Stärke veränderte Viskositätseigenschaften.The from the described plant cells and plants available starch is also the subject of the present Invention. Compared to starch from wild-type Plants changed physical and chemical Properties on. For example, this strength in A reduced comparison to the starch from wild-type plants Phosphate content. Furthermore, aqueous solutions show this strength changed viscosity properties.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Phosphatgehalt der beschriebenen Stärke um mindestens 50%, vorzugsweise um mindestens 75% und besonders bevorzugt um mehr als 80% im Vergleich zu Stärke aus Wildtyp-Pflanzen verringert.In a preferred embodiment, the phosphate content the described starch by at least 50%, preferably by at least 75% and particularly preferably by more than 80% in Reduced compared to starch from wild-type plants.

Der besondere Vorzug der beschriebenen Stärke liegt in den veränderten Viskositätseigenschaften wäßriger Lösungen dieser Stärke.The particular advantage of the strength described lies in the changed viscosity properties of aqueous solutions this strength.

Ein gängiger Test, der verwendet wird, um die Viskositätseigenschaften zu bestimmen, ist der sogenannte Brabender-Test. Dieser Test wird durchgeführt unter der Verwendung eines Apparates, der beispielsweise als Viskograph E bekannt ist. Hergestellt und vertrieben wird dieses Instrument unter anderem von der Firma Brabender OHG Duisburg (Deutschland).A common test that is used to test the Determining viscosity properties is the so-called Brabender test. This test is carried out under the Use of an apparatus which, for example, as Viscograph E is known. Is manufactured and distributed  this instrument, among others, from Brabender OHG Duisburg (Germany).

Der Test besteht im wesentlichen darin, daß Stärke in Gegenwart von Wasser zunächst erhitzt wird, um zu bestimmen, wann die Hydratisierung und das Schwellen der Stärkekörner einsetzt. Dieser Vorgang, der auch als Gelatinisierung bzw. Verkleisterung bezeichnet wird, beruht auf der Auflösung von Wasserstoffbrückenbindungen und geht einher mit einer meßbaren Viskositätszunahme der Stärkesuspension. Während eine weitere Erhitzung nach der Gelatinisierung zur vollständigen Auflösung der Stärkepartikel und einer Abnahme der Viskosität führt, kommt es bei einer Abkühlung unmittelbar nach der Gelatinisierung typischerweise zu einer Viskositätszunahme (siehe Fig. 3). Das Resultat eines Brabendertests ist eine Kurve, die die Viskosität in Abhängigkeit zu der Zeit angibt, wobei zunächst eine Temperaturzunahme bis über die Gelatinisierungstemperatur und anschließend eine Abkühlung erfolgt.The test essentially consists of first heating starch in the presence of water to determine when the starch granules will hydrate and swell. This process, which is also referred to as gelatinization or gelatinization, is based on the dissolution of hydrogen bonds and is accompanied by a measurable increase in the viscosity of the starch suspension. While a further heating after the gelatinization leads to the complete dissolution of the starch particles and a decrease in the viscosity, cooling immediately after the gelatinization typically leads to an increase in viscosity (see FIG. 3). The result of a Brabender test is a curve which shows the viscosity as a function of time, with a temperature increase above the gelatinization temperature and then cooling.

Die Analyse einer Brabender-Kurve zielt in der Regel ab auf die Bestimmung der Verkleisterungsstemperatur, der maximalen Viskosität bei Erhitzen, der Viskositätszunahme bei Abkühlung, sowie der Viskosität nach dem Erkalten. Diese Parameter sind wichtige Charakteristika, die die Qualität einer Stärke sowie ihre Verwendbarkeit für verschiedene Anwendungen bestimmen.The analysis of a Brabender curve is usually aimed at the determination of the gelatinization temperature, the maximum Viscosity when heated, the viscosity increase at Cooling, as well as the viscosity after cooling. This Parameters are important characteristics that determine the quality one strength as well as its usability for different Determine applications.

Die Stärke, die sich beispielsweise aus Kartoffelpflanzen isolieren läßt, bei denen durch einen antisense-Effekt die Menge an erfindungsgemäßen Proteinen in den Zellen reduziert wurde, zeigt Charakteristika, die stark von denen abweichen, die Stärke zeigt, die aus Wildtyppflanzen isolierbar ist. Im Vergleich zu diesen zeigt sie nur eine geringe Viskositätszunahme beim Erhitzen, eine geringere maximale Viskosität, sowie eine stärkere Viskositätszunahme beim Erkalten (siehe Fig. 3, 4 und 5). The starch, which can be isolated, for example, from potato plants in which the amount of proteins according to the invention in the cells has been reduced by an antisense effect, shows characteristics which differ greatly from the starch which can be isolated from wild-type plants. In comparison to these, it shows only a slight increase in viscosity when heated, a lower maximum viscosity, and a greater increase in viscosity when cooled (see FIGS. 3, 4 and 5).

In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung somit eine Stärke, deren wäßrige Lösungen die in Fig. 4 oder 5 dargestellten charakteristischen Viskositätseigenschaften besitzen. Die modifizierte Stärke weist, insbesondere unter den in Beispiel 8a genannten Bedingungen zur Bestimmung der Viskosität mit Hilfe eines Brabender-Viskosimeters, das Charakteristikum auf, daß während des Aufkochens im Vergleich zu Wildtyp-Stärke nur eine geringe Viskositätszunahme erfolgt. Dies bietet die Möglichkeit, die erfindungsgemäße Stärke zur Herstellung höher konzentrierter Kleister zu verwenden.In a preferred embodiment, the invention thus relates to a starch whose aqueous solutions have the characteristic viscosity properties shown in FIG. 4 or 5. The modified starch, particularly under the conditions mentioned in Example 8a for determining the viscosity with the aid of a Brabender viscometer, has the characteristic that only a slight increase in viscosity takes place during boiling compared to wild-type starch. This offers the possibility of using the starch according to the invention for the production of more concentrated paste.

Ferner weist die modifizierte Stärke die Eigenschaft auf, daß es nach Erreichen der maximalen Vikosität nur zu einer geringen Viskositätsabnahme kommt. Dagegen kommt es bei einem Erkalten zu einer starken Viskositätszunahme, so daß die Viskosität höher ist als die einer Stärke aus Wildtyp- Pflanzen.Furthermore, the modified starch has the property that there is only one after reaching the maximum viscosity slight decrease in viscosity comes. Against it happens cooling to a strong increase in viscosity so that the viscosity is higher than that of a wild-type starch Plants.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann prinzipiell auf alle Pflanzenspezies angewendet werden. Von Interesse sind sowohl monokotyle als auch dikotyle Pflanzen, insbesondere Nutzpflanzen und hierbei bevorzugt stärkespeichernde Pflanzen, wie z. B. Getreidepflanzen (Roggen, Gerste, Hafer, Weizen, etc.), Reis, Mais, Erbse, Maniok und Kartoffel.The method according to the invention can in principle apply to all Plant species can be applied. Of interest are both monocot and dicot plants, in particular Useful plants and preferably starch-storing Plants such as B. cereal plants (rye, barley, oats, Wheat, etc.), rice, corn, peas, cassava and potatoes.

Unter dem Begriff "regulatorische DNA-Elemente, die die Transkription in pflanzlichen Zellen gewährleisten" werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung DNA-Abschnitte verstanden, die die Initiation bzw. die Termination der Transkription in pflanzlichen Zellen ermöglichen. Zu den DNA-Abschnitten, die die Initiation der Transkription gewährleisten zählen insbesondere Promotoren.Under the term "regulatory DNA elements that the Ensure transcription in plant cells " DNA segments within the scope of the present invention understood the initiation or termination of the Enable transcription in plant cells. To the DNA sections representing the initiation of transcription ensure promoters in particular.

Für die Expression der verschiedenen oben beschriebenen erfindungsgemäßen DNA-Moleküle in Pflanzen kommt im Prinzip jeder in pflanzlichen Zellen funktionale Promotor in Betracht. Der Promotor kann homolog oder heterolog in bezug auf die verwendete Pflanzenspezies sein. Geeignet ist beispielsweise der 35S-Promotor des Cauliflower-Mosaik-Virus (Odell et al., Nature 313 (1985), 810-812), der eine konstitutive Expression in allen Geweben einer Pflanze gewährleistet und das in der WO/9401571 beschriebene Promotorkonstrukt. Es können jedoch auch Promotoren verwendet werden, die nur zu einem durch äußere Einflüsse determinierten Zeitpunkt (siehe beispielsweise WO/9307279) oder in einem bestimmten Gewebe der Pflanze zu einer Expression nachfolgender Sequenzen führen (siehe z. B. Stockhaus et al., EMBO J. 8 (1989), 2245-2251). Präferentiell werden Promotoren eingesetzt, die in den stärkespeichernden Organen der zu transformierenden Pflanzen aktiv sind. Dies sind beim Mais die Maiskörner, während es bei der Kartoffel die Knollen sind. Zur Transformation der Kartoffel kann insbesondere, aber nicht ausschließlich, der knollenspezifische B33-Promotor (Rocha-Sosa et al., EMBO J. 8 (1989), 23-29) verwendet werden.For the expression of the various described above DNA molecules according to the invention in plants come in principle each functional promoter in plant cells Consideration. The promoter can be homologous or heterologous on the plant species used. Suitable is  for example the 35S promoter of the Cauliflower mosaic virus (Odell et al., Nature 313 (1985), 810-812), the one constitutive expression in all tissues of a plant guaranteed and that described in WO / 9401571 Promoter construct. However, promoters can also be used be used only to one by external influences determined point in time (see for example WO / 9307279) or in a certain tissue of the plant Expression of subsequent sequences lead (see e.g. Stockhaus et al., 1989, EMBO J. 8: 2245-2251). Preferentially promoters are used, which in the starch-storing organs of the plants to be transformed are active. In corn, these are the kernels of corn while it is the potatoes are the tubers. To transform the Potato can, in particular, but not exclusively, be the bulb-specific B33 promoter (Rocha-Sosa et al., EMBO J. 8 (1989), 23-29) can be used.

Neben Promotoren können DNA-Abschnitte zur Initiation der Transkription auch DNA-Sequenzen enthalten, die eine weitere Steigerung der Transkription gewährleisten, beispielsweise sogenannte Enhancer-Elemente.In addition to promoters, DNA sections can be used to initiate the Transcription also contain DNA sequences that contain another Ensure an increase in transcription, for example so-called enhancer elements.

Ferner kann der Begriff "regulatorische DNA-Elemente" auch Terminationssignale umfassen, die der korrekten Beendigung der Transkription sowie der Addition eines Poly-A-Schwanzes an das Transkript dienen, dem eine Funktion bei der Stabilisierung der Transkripte beigemessen wird. Derartige Elemente sind in der Literatur beschrieben und sind beliebig austauschbar. Beispiele für derartige Terminationssequenzen sind die 3′-nichttranslatierten Regionen, die das Polyadenylierungssignal des Nopalin-Synthase-Gens (NOS-Gen) oder des Octopinsynthase-Gens (Gielen et al., EMBO J. 8 (1989), 23-29) aus Agrobakterien umfassen, oder die 3′- nichttranslatierten Regionen der Gene der Speicherproteine aus Sojabohne, sowie die der Gene der kleinen Untereinheit der Ribulose-1,5-Bisphosphat-Carboxylase (ssRUBISCO). The term “regulatory DNA elements” can also be used Termination signals include those of correct termination the transcription and addition of a poly A tail serve to the transcript that has a function in the Stabilization of the transcripts is attributed. Such Elements are described in the literature and are arbitrary interchangeable. Examples of such termination sequences are the 3′-untranslated regions that the Polyadenylation signal of the nopaline synthase gene (NOS gene) or the octopine synthase gene (Gielen et al., EMBO J. 8 (1989), 23-29) from Agrobacteria, or the 3'- untranslated regions of the genes of the storage proteins from soybean, as well as that of the genes of the small subunit the ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase (ssRUBISCO).  

Weiterhin können erfindungsgemäße DNA-Moleküle mit DNA- Sequenzen verknüpft werden, die im transkribierten Bereich liegen und die eine effizientere Translation der synthetisierten RNA in das entsprechende Protein gewährleisten. Derartige 5′-nichttranslatierte Regionen können von viralen Genen oder geeigneten eukaryontischen Genen gewonnen werden oder synthetisch hergestellt werden. Sie können homolog oder heterolog in bezug auf den verwendeten Promotor bzw. die zu exprimierende DNA-Sequenz sein.Furthermore, DNA molecules according to the invention with DNA Sequences are linked in the transcribed area lie and a more efficient translation of the synthesized RNA into the corresponding protein guarantee. Such 5'-untranslated regions can be of viral genes or suitable eukaryotic Genes are obtained or synthetically produced. You can be homologous or heterologous to the used promoter or the DNA sequence to be expressed be.

Die Einführung erfindungsgemäßer DNA-Moleküle in pflanzliche Zellen erfolgt vorzugsweise unter Verwendung von Plasmiden. Vorzugsweise werden dafür Plasmide verwendet, die eine stabile Integration der eingeführten DNA in das pflanzliche Genom gewährleisten.The introduction of DNA molecules according to the invention into plant Cells are preferably made using plasmids. Plasmids which use a stable integration of the introduced DNA into the plant Ensure genome.

In den Beispielen der vorliegenden Erfindung wird der binäre Vektor pBinAR (Höfgen und Willmitzer, Plant Sci. 66 (1990), 221-230) verwendet. Bei diesem Vektor handelt es sich um ein Derivat des binären Vektors pBin19 (Bevan, Nucl. Acids Res. 12 (1984), 8711-8721), der kommerziell erhältlich ist (Clontech Laboratories, Inc., USA).In the examples of the present invention, the binary Vector pBinAR (Höfgen and Willmitzer, Plant Sci. 66 (1990), 221-230) is used. This vector is a Derivative of the binary vector pBin19 (Bevan, Nucl. Acids Res. 12 (1984), 8711-8721), which is commercially available (Clontech Laboratories, Inc., USA).

Es ist jedoch auch jeder andere Pflanzentransformations­ vektor geeignet, in den eine Expressionskassette inseriert werden kann, und der die Integration der Expressionskassette in das pflanzliche Genom gewährleistet.However, it is also any other plant transformation suitable for vector, in which an expression cassette is inserted and the integration of the expression cassette guaranteed in the plant genome.

Zur Vorbereitung der Einführung fremder Gene in höhere Pflanzen stehen eine große Anzahl von Klonierungsvektoren zur Verfügung, die ein Replikationssignal für E.coli und ein Markergen zur Selektion transformierter Bakterienzellen enthalten. Beispiele für derartige Vektoren sind pBR322, pUC-Serien, M13mp-Serien, pACYc184 usw. Die gewünschte Sequenz kann an einer passenden Restriktionsschnittstelle in den Vektor eingeführt werden. Das erhaltene Plasmid wird für die Transformation von E.coli-Zellen verwendet. Transformierte E.coli-Zellen werden in einem geeigneten Medium kultiviert, anschließend geerntet und lysiert. Das Plasmid wird nach Standardmethoden wiedergewonnen. Als Analysemethode zur Charakterisierung der gewonnenen Plasmid- DNA werden im allgemeinen Restriktionsanalysen und Sequenzanalysen eingesetzt. Nach jeder Manipulation kann die Plasmid DNA gespalten werden und resultierende DNA-Fragmente mit anderen DNA-Sequenzen verknüpft werden.To prepare the introduction of foreign genes into higher ones Plants have a large number of cloning vectors available that provide a replication signal for E.coli and a Marker gene for the selection of transformed bacterial cells contain. Examples of such vectors are pBR322, pUC series, M13mp series, pACYc184 etc. The desired one Sequence can be at a suitable restriction site in the vector will be introduced. The plasmid obtained is used for used the transformation of E. coli cells. Transformed E.coli cells are in a suitable Medium cultivated, then harvested and lysed. The  Plasmid is recovered using standard methods. As Analysis method to characterize the plasmid obtained DNA are generally used for restriction analysis and Sequence analysis used. After each manipulation, the Plasmid DNA are cleaved and resulting DNA fragments can be linked to other DNA sequences.

Für die Einführung von DNA in eine pflanzliche Wirtszelle stehen eine Vielzahl von Techniken zur Verfügung. Diese Techniken umfassen die Transformation pflanzlicher Zellen mit T-DNA unter Verwendung von Agrobacterium tumefaciens oder Agrobacterium rhizogenes als Transformationsmittel, die Fusion von Protoplasten, die Injektion, die Elektroporation von DNA, die Einbringung von DNA mittels der biolistischen Methode sowie weitere Möglichkeiten.For the introduction of DNA into a plant host cell a variety of techniques are available. This Techniques include transforming plant cells with T-DNA using Agrobacterium tumefaciens or Agrobacterium rhizogenes as a transformation agent, the Fusion of protoplasts, injection, electroporation of DNA, the introduction of DNA by means of biolistic Method as well as other possibilities.

Bei der Injektion und Elektroporation von DNA in Pflanzenzellen werden an sich keine speziellen Anforderungen an die verwendeten Plasmide gestellt. Es können einfache Plasmide wie z. B. pUC-Derivate verwendet werden. Sollen aber aus derartig transformierten Zellen ganze Pflanzen regeneriert werden, ist die Anwesenheit eines selektierbaren Markergens notwendig.When injecting and electroporation of DNA into Plant cells in themselves have no special requirements placed on the plasmids used. It can be simple Plasmids such as B. pUC derivatives can be used. But should whole plants from cells transformed in this way to be regenerated is the presence of a selectable Marker gene necessary.

Je nach Einführungsmethode gewünschter Gene in die Pflanzenzelle können weitere DNA-Sequenzen erforderlich sein. Werden z. B. für die Transformation der Pflanzenzelle das Ti- oder Ri-Plasmid verwendet, so muß mindestens die rechte Begrenzung, häufig jedoch die rechte und linke Begrenzung der Ti- und Ri-Plasmid T-DNA als Flankenbereich mit den einzuführenden Genen verbunden werden.Depending on the method of introducing desired genes into the Plant cells may require additional DNA sequences be. Are z. B. for the transformation of the plant cell if the Ti or Ri plasmid is used, then at least the right boundary, but often the right and left Limitation of the Ti and Ri plasmid T-DNA as a flank region linked to the genes to be introduced.

Werden für die Transformation Agrobakterien verwendet, muß die einzuführende DNA in spezielle Plasmide kloniert werden, und zwar entweder in einen intermediären Vektor oder in einen binären Vektor. Die intermediären Vektoren können aufgrund von Sequenzen, die homolog zu Sequenzen in der T- DNA sind, durch homologe Rekombination in das Ti- oder Ri- Plasmid der Agrobakterien integriert werden. Dieses enthält außerdem die für den Transfer der T-DNA notwendige vir- Region. Intermediäre Vektoren können nicht in Agrobakterien replizieren. Mittels eines Helferplasmids kann der intermediäre Vektor auf Agrobacteriuin tumefaciens übertragen werden (Konjugation). Binäre Vektoren können sowohl in E.coli als auch in Agrobakterien replizieren. Sie enthalten ein Selektionsmarker-Gen und einen Linker oder Polylinker, welche von der rechten und linken T-DNA Grenzregion eingerahmt werden. Sie können direkt in die Agrobakterien transformiert werden (Holsters et al., Mol. Gen. Genet. 163 (1978), 181-187). Die zur Transformation der Agrobakterien verwendeten Plasmide enthalten weiterhin ein Selektionsmarkergen, beispielsweise das NPT II-Gen, das die Selektion transformierter Bakterein erlaubt. Das als Wirtszelle dienende Agrobakterium soll ein Plasmid, das eine vir-Region trägt, enthalten. Die vir-Region ist für den Transfer der T-DNA in die Pflanzenzelle notwendig. Zusätzliche T-DNA kann vorhanden sein. Das derartig transformierte Agrobakterium wird zur Transformation von Pflanzenzellen verwendet.Agrobacteria are used for the transformation the DNA to be inserted is cloned into special plasmids, either in an intermediate vector or in a binary vector. The intermediate vectors can due to sequences homologous to sequences in the T DNA are, by homologous recombination in the Ti or Ri Plasmid of agrobacteria can be integrated. This contains also the viral necessary for the transfer of T-DNA Region. Intermediate vectors cannot be found in agrobacteria  replicate. Using a helper plasmid, the intermediate vector transferred to Agrobacteriuin tumefaciens become (conjugation). Binary vectors can be used in both Replicate E.coli as well as in agrobacteria. They contain a selection marker gene and a linker or polylinker, which from the right and left T-DNA border region be framed. You can go straight into the agrobacteria can be transformed (Holsters et al., Mol. Gen. Genet. 163 (1978), 181-187). The one for the transformation of agrobacteria plasmids used also contain a Selection marker gene, for example the NPT II gene, which the Selection of transformed bacteria allowed. That as Agrobacterium serving as the host cell is said to be a plasmid which contains a vir region bears included. The vir region is for the Transfer of the T-DNA into the plant cell necessary. Additional T-DNA may be present. That like that transformed agrobacterium is used to transform Plant cells used.

Die Verwendung von T-DNA für die Transformation von Pflanzenzellen ist intensiv untersucht und ausreichend in EP 120516; Hoekema, In: The Binary Plant Vector System Offsetdrukkerÿ Kanters B.V., Alblasserdam (1985), Chapter V; Fraley et al., Crit. Rev. Plant. Sci., 4 : 1-46 und An et al., EMBO J. 4 (1985), 277-287 beschrieben worden. Binäre Vektoren sind bereits z. T. kommerziell erhältlich, z. B. pBIN19 (Clontech Laboratories, Inc., USA).The use of T-DNA for the transformation of Plant cells have been studied intensively and are sufficient in EP 120516; Hoekema, In: The Binary Plant Vector System Offsetdrukkerÿ Kanters B.V., Alblasserdam (1985), Chapter V; Fraley et al., Crit. Rev. Plant. Sci., 4: 1-46 and An et al., EMBO J. 4 (1985), 277-287. Binary Vectors are already z. T. commercially available, e.g. B. pBIN19 (Clontech Laboratories, Inc., USA).

Für den Transfer der DNA in die Pflanzenzelle können Pflanzen-Explantate zweckmäßigerweise mit Agrobacteriuin tumefaciens oder Agrobacterium rhizogenes kokultiviert werden. Aus dem infizierten Pflanzenmaterial (z. B. Blattstücke, Stengelsegmente, Wurzeln, aber auch Protoplasten oder Suspensions-kultivierte Pflanzenzellen) können dann in einem geeigneten Medium, welches Antibiotika oder Biozide zur Selektion transformierter Zellen enthalten kann, wieder ganze Pflanzen regeneriert werden. Die so erhaltenen Pflanzen können dann auf Anwesenheit der eingeführten DNA untersucht werden. For the transfer of the DNA into the plant cell Plant explants expediently with Agrobacteriuin tumefaciens or Agrobacterium rhizogenes co-cultivated will. From the infected plant material (e.g. Leaf pieces, stem segments, roots, but also Protoplasts or suspension-cultivated plant cells) can then be in a suitable medium containing antibiotics or contain biocides for selection of transformed cells whole plants can be regenerated again. The so obtained plants can then on the presence of imported DNA are examined.  

Ist die eingeführte DNA einmal im Genom der Pflanzenzelle integriert, so ist sie dort in der Regel stabil und bleibt auch in den Nachkommen der ursprünglich transformierten Zelle erhalten. Sie enthält normalerweise einen Selektionsmarker, der den transformierten Pflanzenzellen Resistenz gegenüber einem Biozid oder einem Antibiotikum wie Kanamycin, G 418, Bleomycin, Hygromycin oder Phosphinotricin u. a. vermittelt. Der individuelle gewählte Marker sollte daher die Selektion transformierter Zellen gegenüber Zellen, denen die eingeführte DNA fehlt, gestatten.Once the inserted DNA is in the genome of the plant cell integrated, so it is usually stable and stays there also in the descendants of the originally transformed Cell received. It usually contains one Selection marker of the transformed plant cells Resistance to a biocide or an antibiotic like Kanamycin, G 418, bleomycin, hygromycin or phosphinotricin u. a. mediated. The individually chosen marker should hence the selection of transformed cells over cells, which lack the introduced DNA.

Die transformierten Zellen wachsen innerhalb der Pflanze in der üblichen Weise (siehe auch McCormick et al., Plant Cell Reports 5 (1986), 81-84). Die resultierenden Pflanzen können normal angezogen werden und mit Pflanzen, die die gleiche transformierte Erbanlage oder andere Erbanlagen besitzen, gekreuzt werden. Die daraus entstehenden hybriden Individuen haben die entsprechenden phänotypischen Eigenschaften.The transformed cells grow within the plant the usual way (see also McCormick et al., Plant Cell Reports 5 (1986), 81-84). The resulting plants can be dressed normally and with plants that are the same have a transformed genetic makeup or other genetic makeup, to be crossed. The resulting hybrid individuals have the corresponding phenotypic properties.

Es sollten zwei oder mehrere Generationen angezogen werden, um sicherzustellen, daß das phänotypische Merkmal stabil beibehalten und vererbt wird. Auch sollten Samen geerntet werden, um sicherzustellen, daß der entsprechende Phänotyp oder andere Eigenarten erhalten geblieben sind.Two or more generations should be attracted to ensure that the phenotypic trait is stable is retained and inherited. Seeds should also be harvested to ensure that the appropriate phenotype or other idiosyncrasies have been preserved.

Die aus den erfindungsgemäßen Pflanzenzellen bzw. Pflanzen erhältliche Stärke eignet sich aufgrund ihrer Eigenschaften für verschiedene industrielle Verwendungen.The from the plant cells or plants according to the invention Available starch is suitable due to its properties for various industrial uses.

Grundsätzlich läßt sich Stärke in zwei große Kategorien unterteilen, die Hydrolyseprodukte der Stärke und die sogenannten nativen Stärken. Zu den Hydrolyseprodukten zählen im wesentliche die über enzymatische oder chemische Verfahren erhaltene Glucose sowie Glucosebausteine, die für weitere Prozesse, wie Fermentation, oder auch weitere chemische Modifikationen eingesetzt werden können. In diesem Bereich kann die Einfachheit und kostengünstige Ausführung eines Hydrolyseverfahrens, wie es gegenwärtig im wesentlichen enzymatisch unter Verwendung von Amyloglucosidase verläuft, von Bedeutung sein. Darunter läßt sich vorstellen, daß ein geringerer Einsatz von für die Hydrolyse eingesetzten Enzymen durch Veränderung der Struktur der Stärke, z. B. größere Oberfläche des Korns, leichtere Verdaulichkeit durch geringeren Verzweigungsgrad oder sterische, die Zugänglichkeit für die eingesetzten Enzyme limitierende Struktur, zu einer Kosteneinsparung führen kann.Basically, starch can be divided into two broad categories divide the starch hydrolysis products and the so-called native strengths. To the hydrolysis products essentially count those via enzymatic or chemical Process received glucose as well as glucose building blocks for other processes, such as fermentation, or even more chemical modifications can be used. In this The range can be the simplicity and cost-effective execution a hydrolysis process, as currently in the essential enzymatic using Amyloglucosidase is important. Leaves underneath  imagine that less use of for Hydrolysis used by changing the enzymes Structure of starch, e.g. B. larger surface of the grain, Easier digestibility due to lower degree of branching or steric, the accessibility for those used Enzyme-limiting structure, at a cost saving can lead.

Die Verwendungen der sogenannten nativen Stärken, die wegen ihrer polymeren Struktur eingesetzt werden, lassen sich in zwei große Bereiche unterteilen:The uses of the so-called native strengths because of their polymeric structure can be used in divide two major areas:

  • (a) Verwendung im Nahrungsmittelbereich Stärke ist ein klassischer Zusatzstoff für viele Nahrungsmittel, bei denen sie im wesentlichen die Funktion des Bindens von wäßrigen Zusatzstoffen übernimmt bzw. eine Erhöhung der Viskosität oder aber eine erhöhte Gelbildung hervorruft. Wichtige Eigenschaftsmerkmale sind das Fließ- und Sorptionsverhalten, die Quell- und Verkleisterungs­ temperatur, die Viskosität und Dickungsleistung, die Löslichkeit der Stärke, die Transparenz und Kleisterstruktur, die Hitze-, Scher- und Säure­ stabilität, die Neigung zur Retrogradation, die Fähigkeit zwar Filmbildung, die Gefrier/Taustabilität, die Verdaulichkeit sowie die Fähigkeit zur Komplexbildung mit z. B. anorganischen oder organischen Ionen.(a) Use in the food sector Starch is a classic additive for many Foods where they are essentially the Function of binding aqueous additives takes over or an increase in viscosity or causes increased gel formation. Important Characteristic features are flow and Sorption behavior, the swelling and gelatinization temperature, viscosity and thickening performance, the Solubility of strength, transparency and Paste structure, the heat, shear and acid stability, the tendency to retrogradation, the Ability to film, freeze / thaw stability, the digestibility and the ability to Complex formation with z. B. inorganic or organic Ions.
  • (b) Einsatz im Nicht-Nahrungsmittelbereich Der andere große Einsatzbereich liegt bei der Verwendung der Stärke als Hilfsstoff bei unterschiedlichen Herstellungsprozessen bzw. als Zusatzstoff in technischen Produkten. Der wesentliche Einsatzbereich für die Verwendung von Stärke als Hilfsstoff ist zum einen die Papier- und Pappeindustrie. Stärke wird dabei in erster Linie zur Retardation (Zurückhaltung von Feststoffen), der Abbindung von Füllstoff- und Feinstoffteilchen, als Festigungsstoff und zur Entwässerung eingesetzt. Darüberhinaus werden die günstigen Eigenschaften der Stärke in bezug auf die Steifigkeit, die Härte, den Klang, den Griff, den Glanz, die Glätte, die Spaltfestigkeit sowie die Oberflächen ausgenutzt.(b) Use in the non-food sector The other big area of application is in use the starch as an adjuvant in different Manufacturing processes or as an additive in technical products. The main area of application for the use of starch as an adjuvant the paper and cardboard industry. Strength becomes primarily for retardation (reluctance from Solids), the setting of filler and Fine particles, as a strengthening agent and Drainage used. In addition, the  favorable properties of the starch in relation to the Rigidity, hardness, sound, grip, gloss, the smoothness, the splitting strength and the surfaces exploited.

Innerhalb des Papierherstellungsprozesses sind vier Anwendungsbereiche, nämlich Oberfläche, Strich, Masse und Sprühen, zu unterscheiden.There are four in the paper making process Areas of application, namely surface, line, mass and spraying to distinguish.

Die Anforderungen an die Stärke in bezug auf die Oberflächenbehandlung sind im wesentlichen ein hoher Weißegrad, eine angepaßte Viskosität, eine hohe Viskositätsstabilität, eine gute Filmbildung sowie eine geringe Staubbildung. Bei der Verwendung im Strich ist der Feststoffgehalt, eine angepaßte Viskosität, ein hohes Bindevermögen sowie eine hohe Pigmentaffinität wichtig. Als Zusatz zur Masse ist eine rasche, gleichmäßige, verlustfreie Verteilung, eine hohe mechanische Stabilität und eine vollständige Zurückhaltung im Papierfließ von Bedeutung. Beim Einsatz der Stärke im Sprühbereich sind ebenfalls ein angepaßter Feststoffgehalt, hohe Viskosität sowie ein hohes Bindevermögen von Bedeutung.The strength requirements related to the Surface treatments are essentially a high one Whiteness, an adjusted viscosity, a high Viscosity stability, good film formation and a low dust formation. When using the dash is the solids content, an adjusted viscosity high binding power and high pigment affinity important. As an addition to the mass, a quick, even, lossless distribution, high mechanical stability and complete Restraint in the paper flow matters. When using the thickness in the spray area are also adjusted Solids content, high viscosity and a high Attachments important.

Ein großer Einsatzbereich besteht beispielsweise in der Klebstoffindustrie, wo man die Einsatzmöglichkeiten in vier Teilbeteiche gliedert: die Verwendung als reinem Stärkeleim, die Verwendung bei mit speziellen Chemikalien aufbereiteten Stärkeleimen, die Verwendung von Stärke als Zusatz zu synthetischen Harzen und Polymerdispersionen sowie die Verwendung von Stärken als Streckmittel für synthetische Klebstoffe. 90% der Klebstoffe auf Stärkebasis werden in den Bereichen Wellpappenherstellung, Herstellung von Papiersäcken, Beuteln oder Tüten, Herstellung von Verbundmaterialien für Papier und Aluminium, Herstellung von Kartonagen und Wiederbefeuchtungsleim für Briefumschläge, Briefmarken usw. eingesetzt. A large area of application is, for example, in Adhesives industry where you can find the application in divides four sub-ponds: the use as pure Starch glue, the use of with special Chemical processed starch glues, the use of starch as an additive to synthetic resins and Polymer dispersions and the use of starches as Extender for synthetic adhesives. 90% of Starch-based adhesives are used in the fields Production of corrugated cardboard, production of paper bags, Bags or sachets, manufacture of composite materials for paper and aluminum, production of cardboard and Remoistening glue for envelopes, stamps etc. used.  

Eine weitere mögliche Verwendung als Hilfsmittel und Zusatzstoff besteht bei der Herstellung von Textilien und Textilpflegemitteln. Innerhalb der Textilindustrie sind die folgenden vier Einsatzbereiche zu unterscheiden: Der Einsatz der Stärke als Schlichtmittel, d. h. als Hilfsstoff zur Glättung und Stärkung des Klettverhaltens zum Schutz gegen die beim Weben angreifenden Zugkräfte sowie zur Erhöhung der Abriebfestigkeit beim Weben, als Mittel zur Textilaufrüstung vor allem nach qualitätsverschlech­ ternden Vorbehandlungen, wie Bleichen, Färben usw., als Verdickungsmittel bei der Herstellung von Farbpasten zur Verhinderung von Farbstoffdiffusionen sowie als Zusatz zu Kettungsmitteln für Nähgarne.Another possible use as an aid and Additive exists in the manufacture of textiles and textile care products. Within the textile industry are the following four uses distinguish: The use of strength as Sizing agents, d. H. as an auxiliary for smoothing and Strengthening the Velcro behavior to protect against the Weaving attacking tensile forces as well as to increase the Abrasion resistance when weaving, as a means of Textile upgrading especially after poor quality other pretreatments such as bleaching, dyeing, etc. as Thickeners in the manufacture of color pastes Prevention of dye diffusion and as an additive for chaining agents for sewing threads.

Ferner kann die Stärke als Zusatz bei Baustoffen verwendet werden. Ein Beispiel ist die Herstellung von Gipskartonplatten, bei der die im Gipsbrei vermischte Stärke mit dem Wasser verkleistert, an die Oberfläche der Gipsplatte diffundiert und dort den Karton an die Platte bindet. Weitere Einsatzbereiche sind die Beimischung zu Putz- und Mineralfasern. Bei Transportbeton kann die Stärke zur Verzögerung der Abbindung eingesetzt werden.The starch can also be used as an additive in building materials be used. One example is the production of Gypsum plasterboard, where the mixed in the gypsum paste Starch gelatinized with the water to the surface the plasterboard diffuses and there the cardboard to the Plate binds. Other areas of application are Addition to plaster and mineral fibers. At Ready-mix concrete can be used to delay the strength Binding are used.

Ferner bietet sich die Stärke zur Herstellung von Mitteln zur Bodenstabilisation an, die bei künstlichen Erdbewegungen zum temporären Schutz der Bodenpartikel gegenüber Wasser eingesetzt werden. Kombinationsprodukte aus Stärke und Polymeremulsionen sind nach heutiger Kenntnis in ihrer Erosions- und verkrustungsmindernden Wirkung den bisher eingesetzten Produkten gleichzusetzen, liegen preislich aber deutlich unter diesen.Furthermore, the strength for the production of Soil stabilization agents used in artificial Earth movements for the temporary protection of soil particles be used against water. Combination products starch and polymer emulsions are more modern Knowledge in their erosion and incrustation reducing Effect of the previously used products equate, but are significantly less expensive this.

Ferner kann die Stärke in Pflanzenschutzmitteln zur Veränderung der spezifischen Eigenschaften der Präparate verwendet werden. So werden Stärken beispielsweise zur Verbesserung der Benetzung von Pflanzenschutz- und Düngemitteln, zur dosierten Freigabe der Wirkstoffe, zur Umwandlung flüssiger, flüchtiger und/oder übelriechender Wirkstoffe in mikrokristalline, stabile, formbare Substanzen, zur Mischung inkompatibler Verbindungen und zur Verlängerung der Wirkdauer durch Verminderung der Zersetzung eingesetzt.The starch can also be used in crop protection products Change in the specific properties of the preparations be used. For example, strengths become Improve the wetting of crop protection and Fertilizers, for the dosed release of the active ingredients, for  Convert liquid, volatile and / or malodorous Active ingredients in microcrystalline, stable, malleable Substances for mixing incompatible compounds and to extend the duration of action by reducing the Decomposition used.

Ein wichtiges Einsatzgebiet besteht ferner im Bereich der Pharmaka, Medizin und Kosmetikindustrie. In der pharmazeutischen Industrie kann die Stärke als Bindemittel für Tabletten oder zur Bindemittelverdünnung in Kapseln eingesetzt werden. Weiterhin eignet sich die Stärke als Tablettensprengmittel, da sie nach dem Schlucken Flüssigkeit absorbiert und nach kurzer Zeit so weit quillt, daß der Wirkstoff freigesetzt wird. Medizinische Gleit- und Wundpuder sind weitere Anwendungsmöglichkeiten. Im Bereich der Kosmetik kann die Stärke beispielsweise als Träger von Puderzusatzsoffen, wie Düften und Salicylsäure eingesetzt werden. Ein relativ großer Anwendungsbereich für die Stärke liegt bei Zahnpasta.An important area of application is also in the area the pharmaceutical, medical and cosmetic industries. In the pharmaceutical industry can be considered the strength Binder for tablets or for binder dilution to be used in capsules. The is also suitable Starch as a disintegrant, since after the Swallowing liquid is absorbed and so after a short time swells widely that the active ingredient is released. Medical lubricants and wound powders are another Possible uses. In the field of cosmetics can the strength, for example, as a carrier of Powder additives such as fragrances and salicylic acid be used. A relatively large area of application for the starch is toothpaste.

Auch die Verwendung der Stärke als Zusatzstoff zu Kohle und Briketts ist denkbar. Kohle kann mit einem Stärkezusatz quantitativ hochwertig agglomeriert bzw. brikettiert werden, wodurch ein frühzeitiges Zerfallen der Briketts verhindert wird. Der Stärkezusatz liegt bei Grillkohle zwischen 4 und 6%, bei kalorierter Kohle zwischen 0,1 und 0,5%. Desweiteren eignet sich die Stärke als Bindemittel, da durch ihren Zusatz zu Kohle und Brikett der Ausstoß schädlicher Stoffe deutlich vermindert werden kann.Also the use of starch as an additive to coal and briquettes is conceivable. Coal can with one Starch additive quantitatively high quality agglomerated or be briquetted, causing early disintegration the briquettes are prevented. The added starch is included Barbecue coal between 4 and 6%, with calorized coal between 0.1 and 0.5%. Furthermore, the Starch as a binder because of its addition to coal and briquette the emission of harmful substances clearly can be reduced.

Die Stärke kann ferner bei der Erz- und Kohleschlammaufbereitung als Flockungsmittel eingesetzt werden.The strength can also be in the ore and Coal sludge processing used as a flocculant will.

Ein weiterer Einsatzbereich besteht als Zusatz zu Gießereihilfsstoffen. Bei verschiedenen Gußverfahren werden Kerne benötigt, die aus Bindemittel-versetzten Sänden hergestellt werden. Als Bindemittel wird heute überwiegend Bentonit eingesetzt, das mit modifizierten Stärken, meist Quellstärken, versetzt ist.Another area of application is as an addition to Foundry auxiliaries. With different casting processes cores are required that are made from binders Sands. As a binder today  predominantly bentonite used with modified Starches, mostly source starches, is offset.

Zweck des Stärkezusatzes ist die Erhöhung der Fließfestigkeit sowie die Verbesserung der Bindefestigkeit. Darüberhinaus können die Quellstärken weitere produktionstechnische Anforderungen, wie im kalten Wasser dispergierbar, rehydratisierbar, gut in Sand mischbar und hohes Wasserbindungsvermögen, aufweisen.The purpose of the starch addition is to increase the Flow resistance as well as the improvement of Binding strength. In addition, the source strengths other production requirements, such as in cold water dispersible, rehydratable, good in Sand miscible and high water retention capacity, exhibit.

In der Kautschukindustrie kann die Stärke zur Verbesserung der technischen und optischen Qualität eingesetzt werden. Gründe sind dabei die Verbesserung des Oberflächenglanzes, die Verbesserung des Griffs und des Aussehens. Dafür wird Stärke vor der Kaltvulkanisation auf die klebrigen gummierten Flächen von Kautschukstoffen gestreut. Ebenso kann sie für die Verbesserung der Bedruckbarkeit des Kautschuks eingesetzt werden.In the rubber industry, starch can Improvement of the technical and optical quality be used. The reasons are the improvement of the surface gloss, the improvement of the grip and of appearance. For this, strength is given before Cold vulcanization on the sticky rubberized surfaces scattered by rubber materials. It can also be used for Improve the printability of the rubber be used.

Eine weitere Einsatzmöglichkeit der modifizierten Stärke besteht bei der Herstellung von Lederersatzstoffen.Another application of the modified starch exists in the production of leather substitutes.

Auf dem Kunststoffsektor zeichnen sich folgende Einsatzgebiete ab: die Einbindung von Stärkefolgeprodukten in den Verarbeitungsprozeß (Stärke ist nur Füllstoff, es besteht keine direkte Bindung zwischen synthetischem Polymer und Stärke) oder alternativ die Einbindung von Stärkefolgeprodukten in die Herstellung von Polymeren (Stärke und Polymer gehen eine feste Bindung ein).The following stand out in the plastics sector Areas of application from: the integration of Starch follow-up products in the processing process (starch is only filler, there is no direct binding between synthetic polymer and starch) or alternatively, the integration of starch follow-up products in the manufacture of polymers (starch and polymer go a firm bond).

Die Verwendung der Stärke als reinem Füllstoff ist verglichen mit den andere Stoffen wie Talkum nicht wettbewerbsfähig. Anders sieht es aus, wenn die spezifischen Stärkeeigenschaften zum Tragen kommen und hierdurch das Eigenschaftsprofil der Endprodukte deutlich verändert wird. Ein Beispiel hierfür ist die Anwendung von Stärkeprodukten bei der Verarbeitung von Thermoplasten, wie Polyethylen. Hierbei werden die Stärke und das synthestische Polymer durch Koexpression im Verhältnis von 1 : 1 zu einem "master batch" kombiniert, aus dem mit granuliertem Polyethylen unter Anwendung herkömmlicher Verfahrenstechniken diverse Produkte hergestellt werden. Durch die Einbindung der Stärke in Polyethylenfolien kann eine erhöhte Stoffdurchlässigkeit bei Hohlkörpern, eine verbesserte Wasserdampfdurchlässigkeit, ein verbessertes Antistatik­ verhalten, ein verbessertes Antiblockverhalten sowie eine verbesserte Bedruckbarkeit mit wäßrigen Farben erreicht werden.The use of starch as a pure filler is not compared to the other substances like talc competitive. It looks different if the specific strength properties come into play and hereby the property profile of the end products is significantly changed. An example of this is the Use of starch products in the processing of Thermoplastics, such as polyethylene. Here, the Starch and the synthetic polymer by co-expression  in the ratio of 1: 1 to a "master batch" combined from which with granulated polyethylene under Use of conventional process technologies diverse Products are made. By integrating the Starch in polyethylene films can be increased Permeability to hollow bodies, an improved Water vapor permeability, an improved antistatic behavior, an improved antiblock behavior as well improved printability with aqueous inks can be achieved.

Eine andere Möglichkeit ist die Anwendung der Stärke in Polyurethanschäumen. Mit der Adaption der Stärkederivate sowie durch die verfahrenstechnische Optimierung ist es möglich, die Reaktion zwischen synthetischen Polymeren und den Hydroxygruppen der Stärke gezielt zu steuern. Das Ergebnis sind Polyurethanfolien, die durch die Anwendung von Stärke folgende Eigenschaftsprofile erhalten: eine Verringerung des Wärmeausdehnungs­ koeffizienten, Verringerung des Schrumpfverhaltens, Verbesserung des Druck/Spannungsverhaltens, Zunahme der Wasserdampfdurchlässigkeit ohne Veränderung der Wasseraufnahme, Verringerung der Entflammbarkeit und der Aufrißdichte, kein Abtropfen brennbarer Teile, Halogenfreiheit und verminderte Alterung. Nachteile, die gegenwärtig noch vorhanden sind, sind verringerte Druckfestigkeit sowie eine verringerte Schlagfestigkeit. Möglich ist nicht nur die Produktentwicklung von Folien. Auch feste Kunststoffprodukte, wie Töpfe, Platten und Schalen sind mit einem Stärkegehalt von über 50% herzustellen. Ferner weisen die Stärke/Polymermischungen den Vorteil auf, daß sie eine sehr viel höhere biologische Abbaubarkeit aufweisen.Another option is to apply the starch in Polyurethane foams. With the adaptation of the starch derivatives as well as through process engineering optimization possible the reaction between synthetic polymers and to specifically control the hydroxyl groups of the starch. The result is polyurethane films that are characterized by the Application of starch following property profiles received: a reduction in thermal expansion coefficients, reduction in shrinkage behavior, Improvement in pressure / tension behavior, increase in Water vapor permeability without changing the Water absorption, reduction of flammability and Tear-open density, no dripping of flammable parts, Halogen free and reduced aging. Disadvantages are still present are reduced Compressive strength and reduced impact resistance. It is not only the product development of foils that is possible. Solid plastic products such as pots, plates and Bowls are with a starch content of over 50% to manufacture. Furthermore, the starch / polymer blends the advantage of being a much higher one have biodegradability.

Außerordentliche Bedeutung haben weiterhin aufgrund ihres extremen Wasserbindungsvermögens Stärkepfropfpoly­ merisate gewonnen. Dies sind Produkte mit einem Rückgrat aus Stärke und einer nach dem Prinzip des Radikalketten­ mechanismus aufgepfropften Seitengitters eines synthetischen Monomers. Die heute verfügbaren Stärkepfropfenpolymerisate zeichnen sich durch ein besseres Binde- und Rückhaltevermögen von bis zu 1000 g Wasser pro g Stärke bei hoher Viskosität aus. Diese Superabsorber werden hauptsächlich im Hygienebereich verwendet, z. B. bei Produkten wie Windeln und Unterlagen sowie im landwirtschaftlichen Sektor, z. B. bei Saatgutpillierungen.Extraordinary importance continues to be due to their extreme water-binding capacity starch graft poly merisate won. These are products with a backbone of strength and one based on the principle of radical chains mechanism grafted on side rails of a  synthetic monomer. The ones available today Starch plug polymers are notable for better binding and retention capacity of up to 1000 g Water per gram of starch with high viscosity. This Superabsorbers are mainly used in the hygiene sector used, e.g. B. for products such as diapers and pads as well as in the agricultural sector, e.g. B. at Seed pilling.

Entscheidend für den Einsatz der neuen gentechnischen veränderten Stärke sind zum einen die Struktur, Wassergehalt, Proteingehalt, Lipidgehalt, Fasergehalt, Asche/Phosphatgehalt, Amylose/Amylopektinverhältnis, Molmas­ senverteilung, Verzweigungsgrad, Korngröße und -form sowie Kristallisation, zum anderen auch die Eigenschaften, die in folgenden Merkmalen münden: Fließ- und Sorptionsverhalten, Verkleisterungstemperatur, Dickungsleistung, Löslichkeit, Kleisterstruktur, Transparenz, Hitze-, Scher- und Säurestabilität, Retrogradationsneigung, Gelbildung, Gefrier/Taustabilität, Komplexbildung, Jodbindung, Filmbildung, Klebekraft, Enzymstabilität, Verdaulichkeit und Reaktivität. Besonders hervorzuheben ist ferner die Viskosität.Crucial for the use of the new genetic engineering changed strength are on the one hand the structure, Water content, protein content, lipid content, fiber content, Ash / phosphate content, amylose / amylopectin ratio, molmas distribution, degree of branching, grain size and shape and Crystallization, on the other hand also the properties that are in the following characteristics flow: flow and sorption behavior, Gelatinization temperature, thickening performance, solubility, Paste structure, transparency, heat, shear and Acid stability, tendency to retrogradation, gel formation, Freeze / thaw stability, complex formation, iodine binding, Film formation, adhesive strength, enzyme stability, digestibility and Reactivity. The Viscosity.

Ferner kann die aus den erfindungsgemäßen Pflanzenzellen bzw. Pflanzen erhältliche modifizierte Stärke weiteren chemischen Modifikationen unterworfen werden, was zu weiteren Verbesserungen der Qualität für bestimmte der oben beschriebenen Einsatzgebiete führt oder zu neuen Einsatzgebieten. Diese chemischen Modifikationen sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt. Insbesondere handelt es sich dabei um Modifikationen durchFurthermore, the from the plant cells according to the invention modified starch or plants available chemical modifications are subjected to what further quality improvements for certain of the above described areas of application leads to new ones Areas of application. These chemical modifications are the Basically known to a person skilled in the art. In particular it is doing modifications

  • - Säurebehandlung- acid treatment
  • - Oxidation- oxidation
  • - Veresterung (Entstehung von Phosphat-, Nitrat-, Sulfat-, Xanthat-, Acetat- und Citratstärken. Weitere organische Säuren können ebenfalls zur Veresterung eingesetzt werden.)- esterification (formation of phosphate, nitrate, sulfate, Xanthate, acetate and citrate starches. More organic  Acids can also be used for esterification will.)
  • - Erzeugung von Stärkeethern (Stärke-Alkylether, O- Allylether, Hydroxylalkylether, O-Carboxylmethylether, N- haltige Stärkeether, S-haltige Stärkeether)- Generation of starch ethers (starch alkyl ether, O- Allyl ether, hydroxyl alkyl ether, O-carboxyl methyl ether, N- containing starch ether, S-containing starch ether)
  • - Erzeugung von vernetzten Stärken- Creation of networked strengths
  • - Erzeugung von Stärke-Pfropf-Polymerisaten.- Generation of starch-graft polymers.
HinterlegungenFilings

Folgende im Rahmen der vorliegenden Erfindung hergestellten und/oder verwendeten Plasmide wurden bei der als internationale Hinterlegungsstelle anerkannten Deutschen Sammlung von Mikroorganismen (DSM) in Braunschweig, Bundesrepublik Deutschland, entsprechend den Anforderungen des Budapester Vertrages für die internationale Anerkennung der Hinterlegung von Mikroorganismen zum Zwecke der Patentierung hinterlegt (Hinterlegungsnummer; Hinterlegungsdatum):
Plasmid pBinAR Hyg (DSM 9505) (20.10.1994)
Plasmid p33-anti-BE (DSM 6146) (20.08.1990)
Plasmid pRL2 (DSM 10225) (04.09.1995)
The following plasmids produced and / or used in the context of the present invention were obtained from the German Collection of Microorganisms (DSM) in Braunschweig, Federal Republic of Germany, which is recognized as an international depository, in accordance with the requirements of the Budapest Treaty for the international recognition of the deposit of microorganisms for the purpose of patenting deposited (deposit number; deposit date):
Plasmid pBinAR Hyg (DSM 9505) (10/20/1994)
Plasmid p33-anti-BE (DSM 6146) (08/20/1990)
Plasmid pRL2 (DSM 10225) (09/04/1995)

Verwendete Medien und LösungenMedia and solutions used

Elutionspuffer
 25 mM Tris pH 8,3
250 mM Glycin
Elution buffer
25mM Tris pH 8.3
250 mM glycine

Dialysepuffer
50 mM Tris-HCl pH 7,0
50 mM NaCl
 2 mM EDTA
14,7 mM β-Mercaptoethanol
 0,5 mM PMSF
Dialysis buffer
50 mM Tris-HCl pH 7.0
50 mM NaCl
2mM EDTA
14.7 mM β-mercaptoethanol
0.5 mM PMSF

Proteinpuffer
50 mM Natriumphosphatpuffer pH 7,2
10 mM EDTA
 0,5 mM PMSF
14,7 mM β-Mercaptoethanol
Protein buffer
50 mM sodium phosphate buffer pH 7.2
10mM EDTA
0.5 mM PMSF
14.7 mM β-mercaptoethanol

Lugolsche Lösung
12 g KI
 6 g I₂
ad 1,8 l mit ddH₂O
Lugol's solution
12 g AI
6 g I₂
ad 1.8 l with ddH₂O

20 × SSC
175.3 g NaCl
 88.2 g Natrium-Citrat
ad 1000 ml mit ddH₂O
pH 7,0 mit 10 N NaOH
20 × SSC
175.3 g NaCl
88.2 g sodium citrate
ad 1000 ml with ddH₂O
pH 7.0 with 10 N NaOH

10 × MEN
200 mM MOPS
 50 mM Natriumacetat
 10 mM EDTA
pH 7,0
10 × MEN
200 mM MOPS
50 mM sodium acetate
10mM EDTA
pH 7.0

NSEB-Puffer
0,25 M Natriumphosphatpuffer pH 7,2
7% SDS
1 mM EDTA
1% BSA (w/v)
NSEB buffer
0.25 M sodium phosphate buffer pH 7.2
7% SDS
1mM EDTA
1% BSA (w / v)

Beschreibung der AbbildungenDescription of the pictures

Fig. 1 zeigt das Plasmid p35S-anti-RL. Fig. 1 shows the plasmid p35S-anti-RL.

Aufbau des Plasmids:
A = Fragment A: CaMV 35S-Promotor, nt 6909-7437 (Franck et al., Cell 21 (1980), 285-294)
B = Fragment B: ca. 1949 bp-langes Asp718-Fragment aus pRL1
Orientierung zum Promotor: anti-sense
Der Pfeil gibt die Richtung des offenen Leserasters an.
C = Fragment C: nt 11748-11939 der T-DNA des Ti- Plasmids pTiACH5 (Gielen et al., EMBO J. 3 (1984), 835-846)
Construction of the plasmid:
A = Fragment A: CaMV 35S promoter, nt 6909-7437 (Franck et al., Cell 21 (1980), 285-294)
B = fragment B: approx. 1949 bp Asp718 fragment from pRL1
Orientation to the promoter: anti-sense
The arrow indicates the direction of the open reading frame.
C = fragment C: nt 11748-11939 of the T-DNA of the ti plasmid pTiACH5 (Gielen et al., EMBO J. 3 (1984), 835-846)

Fig. 2 zeigt das Plasmid pB33-anti-RL Figure 2 shows the plasmid pB33-anti-RL

Aufbau des Plasmids:
A = Fragment A: B33-Promotor des Patatin-Gens B33 aus Solanum tuberosum (Rocha-Sosa et al., EMBO J. 8 (1989), 23-29)
B = Fragment B: ca. 1949 bp-langes Asp718-Fragment aus pRL1
Orientierung zum Promotor: anti-sense
Der Pfeil gibt die Richtung des offenen Leserasters an.
C = Fragment C: nt 11748-11939 der T-DNA des Ti- Plasmids pTiACH5 (Gielen et al., EMBO J. 3 (1984), 835-846)
Construction of the plasmid:
A = Fragment A: B33 promoter of the Patatin gene B33 from Solanum tuberosum (Rocha-Sosa et al., EMBO J. 8 (1989), 23-29)
B = fragment B: approx. 1949 bp Asp718 fragment from pRL1
Orientation to the promoter: anti-sense
The arrow indicates the direction of the open reading frame.
C = fragment C: nt 11748-11939 of the T-DNA of the ti plasmid pTiACH5 (Gielen et al., EMBO J. 3 (1984), 835-846)

Fig. 3 zeigt eine mit einem Brabender-Viskograph vom Typ Viskograph E aufgezeichnete Brabender-Kurve einer wäßrigen Lösung von Stärke, die aus nicht-transformierten Kartoffelpflanzen der Varietät Desiree isoliert wurde (siehe Beispiel 8). FIG. 3 shows a Brabender curve of an aqueous solution of starch, which was recorded with a Brabender viscograph of the type Viskograph E and was isolated from non-transformed potato plants of the Desiree variety (see Example 8).

Dabei bedeuten:Here mean:

Drehm. Drehmoment
[BE) Brabender-Einheiten
Temp. Temperatur
A Verkleisterungsbeginn
B Maximale Viskosität
C Start der Haltezeit
D Start der Kühlzeit
E Ende der Kühlzeit
F Ende der End-Haltezeit
Torque Torque
[BE) Brabender units
Temp. Temperature
A Start of gelatinization
B Maximum viscosity
C Start of the hold time
D Start the cooling time
E End of cooling time
F End of the end hold time

Die blaue Linie gibt die Viskosität an; die rote den Temperaturverlauf. The blue line indicates the viscosity; the red the Temperature curve.  

Fig. 4 zeigt eine mit einem Brabender-Viskograph vom Typ Viskograph E aufgezeichnete Brabender-Kurve einer wäßrigen Lösung von Stärke, die aus Kartoffelpflanzen isoliert wurde, die mit dem Plasmid p35S-anti-RL transformiert worden waren (siehe Beispiel 8). Für die Bedeutung der Abkürzungen siehe Fig. 3. FIG. 4 shows a Brabender curve of an aqueous solution of starch, which was recorded with a Brabender viscograph of the type Viskograph E and was isolated from potato plants which had been transformed with the plasmid p35S-anti-RL (see Example 8). See Fig. 3 for the meaning of the abbreviations.

Fig. 5 zeigt eine mit einem Brabender-Viskograph vom Typ Viskograph E aufgezeichnete Brabender-Kurve einer wäßrigen Lösung von Stärke aus Kartoffeln, die mit dem Plasmid pB33- anti-RL transformiert worden waren (siehe Beispiel 8). Für die Bedeutung der Abkürzungen siehe Fig. 3. FIG. 5 shows a Brabender curve of an aqueous solution of starch from potatoes which had been transformed with the plasmid pB33-anti-RL, recorded with a Brabender viscograph of the type Viskograph E (see Example 8). See Fig. 3 for the meaning of the abbreviations.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.The examples illustrate the invention.

In den Beispielen wurden folgende Standardtechniken angewendet:The following standard techniques were used in the examples applied:

1. Klonierungsverfahren1. Cloning procedure

Zur Klonierung in E.coli wurde der Vektor pBluescriptSK verwendet.For cloning in E. coli, the vector pBluescriptSK used.

Für die Pflanzentransformation wurden die Genkonstruktionen in den binären Vektor pBinAR (Höfgen und Willmitzer, Plant Sci. 66 (1990), 221-230) und B33- Hyg kloniert.For the plant transformation the Gene constructions in the binary vector pBinAR (Höfgen and Willmitzer, Plant Sci. 66 (1990), 221-230) and B33- Hyg cloned.

2. Bakterienstämme2. Bacterial strains

Für den pBluescript-Vektor und für die pBinAR- und B33- Hyg-Konstrukte wurde der E.coli-Stamm DH5α (Bethesda Research Laboratories, Gaithersburgh, USA) verwendet.For the pBluescript vector and for the pBinAR and B33 The E.coli strain DH5α (Bethesda Research Laboratories, Gaithersburgh, USA).

Die Transformation der Plasmide in die Kartoffelpflanzen wurde mit Hilfe des Agrobacterium tumefaciens-Stammes C58C1 pGV2260 durchgeführt (Deblaere et al., Nucl. Acids Res. 13 (1985), 4777 : 4788).The transformation of the plasmids into the potato plants was made using the Agrobacterium tumefaciens strain  C58C1 pGV2260 (Deblaere et al., Nucl. Acids Res. 13 (1985), 4777: 4788).

3. Transformation von Agrobacterium tumefaciens3. Transformation of Agrobacterium tumefaciens

Der Transfer der DNA erfolgte durch direkte Transformation nach der Methode von Höfgen & Willmitzer (Nucleic Acids Res. 16 (1988), 9877). Die Plasmid-DNA transformierter Agrobakterien wurde nach der Methode von Birnboim & Doly (Nucleic Acids Res. 7 (1979), 1513-1523) isoliert und nach geeigneter Restriktionsspaltung gelelektrophoretisch analysiert.The DNA was transferred by direct Transformation using the Höfgen & Willmitzer method (Nucleic Acids Res. 16 (1988), 9877). The plasmid DNA transformed agrobacteria was analyzed using the method of Birnboim & Doly (Nucleic Acids Res. 7 (1979), 1513-1523) isolated and after suitable restriction cleavage analyzed by gel electrophoresis.

4. Transformation von Kartoffeln4. Transformation of potatoes

Zehn kleine mit dem Skalpell verwundete Blätter einer Kartoffel-Sterilkultur (Solanum tuberosum L. cv. Desiree) wurden in 10 ml MS-Medium (Murashige & Skoog, Physiol. Plant. 15 (1962), 473-497) mit 2% Saccharose gelegt, welches 50 µl einer unter Selektion gewachsenen Agrobacteriuin tumefaciens-Übernachtkultur enthielt. Nach 3-5 minütigem, leichtem Schütteln erfolgte eine weitere Inkubation für 2 Tage im Dunkeln. Daraufhin wurden die Blätter zur Kallusinduktion auf MS-Medium mit 1,6% Glucose, 5 mg/l Naphthylessigsäure, 0,2 mg/l Benzylaminopurin, 250 mg/l Claforan, 50 mg/l Kanamycin bzw. 1 mg/l Hygromycin B, und 0,80% Bacto Agar gelegt. Nach einwöchiger Inkubation bei 25°C und 3000 Lux wurden die Blätter zur Sproßinduktion auf MS-Medium mit 1,6% Glucose, 1,4 mg/l Zeatinribose, 20 mg/l Naphthylessigsäure, 20 mg/l Giberellinsäure, 250 mg/l Claforan, 50 mg/l Kanamycin bzw. 3 mg/l Hygromycin B, und 0.80% Bacto Agar gelegt.Ten small leaves wound with a scalpel one Sterile potato culture (Solanum tuberosum L. cv.Desiree) were in 10 ml MS medium (Murashige & Skoog, Physiol. Plans. 15 (1962), 473-497) with 2% sucrose, which 50 µl of a grown under selection Agrobacteriuin tumefaciens overnight culture contained. After Another gentle shaking was carried out for 3-5 minutes Incubation for 2 days in the dark. Then the Callus induction sheets on MS medium with 1.6% Glucose, 5 mg / l naphthylacetic acid, 0.2 mg / l Benzylaminopurine, 250 mg / l claforan, 50 mg / l kanamycin or 1 mg / l hygromycin B, and 0.80% Bacto agar. After a week's incubation at 25 ° C and 3000 lux the leaves for shoot induction on MS medium with 1.6% Glucose, 1.4 mg / l zeatin ribose, 20 mg / l Naphthylacetic acid, 20 mg / l giberellic acid, 250 mg / l Claforan, 50 mg / l kanamycin or 3 mg / l hygromycin B, and 0.80% Bacto Agar placed.

5. Radioaktive Markierung von DNA-Fragmenten5. Radioactive labeling of DNA fragments

Die radiokative Markierung von DNA-Fragmenten wurde mit Hilfe eines DNA-Random Primer Labelling Kits der Firma Boehringer (Deutschland) nach den Angaben des Herstellers durchgeführt.The radiocative labeling of DNA fragments was carried out with  Using a DNA random primer labeling kit from the company Boehringer (Germany) according to the manufacturer's information carried out.

6. Northern Blot-Analyse6. Northern blot analysis

RNA wurde nach Standardprotokollen aus Blattgewebe von Pflanzen isoliert. 50 µg der RNA wurden auf einem Agarosegel aufgetrennt (1,5% Agarose, 1 × MEN-Puffer, 16,6% Formaldehyd). Das Gel wurde nach dem Gellauf kurz in Wasser gewaschen. Die RNA wurde mit 20 × SSC mittels Kapillarblot auf eine Nylonmembran vom Typ Hybond N (Amersham, UK) transferiert. Die Membran wurde anschließend bei 80°C unter Vakuum für zwei Stunden gebacken.RNA was extracted from leaf tissue according to standard protocols Plants isolated. 50 µg of the RNA were on a Agarose gel separated (1.5% agarose, 1 × MEN buffer, 16.6% formaldehyde). The gel became short after the gel run washed in water. The RNA was analyzed using 20 × SSC Capillary blot on a Hybond N nylon membrane (Amersham, UK) transferred. The membrane was then at 80 ° C under vacuum for two hours baked.

Die Membran wurde in NSEB-Puffer für 2 h bei 68°C prähybridisiert und anschließend in NSEB-Puffer über Nacht bei 68°C in Gegenwart der radioaktiv markierten Probe hybridisiert.The membrane was placed in NSEB buffer for 2 h at 68 ° C pre-hybridized and then transferred to NSEB buffer Night at 68 ° C in the presence of the radioactively labeled Sample hybridizes.

7. Pflanzenhaltung7. Plant husbandry

Kartoffelpflanzen wurden im Gewächshaus unter folgenden Bedingungen gehalten:
Lichtperiode 16 h bei 25000 Lux und 22°C
Dunkelperiode 8 h bei 15°C
Luftfeuchte 60%
Potato plants were kept in the greenhouse under the following conditions:
Light period 16 h at 25000 lux and 22 ° C
Dark period 8 h at 15 ° C
Humidity 60%

Beispiel 1example 1 Isolierung Stärkekorn-gebundener Proteine aus KartoffelstärkeIsolation of starch-bound proteins from Potato starch

Die Isolierung von Stärkekorn-gebundenen Proteinen aus Kartoffelstärke erfolgte durch Elektroelution in einer Elutionsvorrichtung, die analog zu dem "Model 422 Electro- Eluter" (BIORAD Laboratories Inc., USA) konstruiert war, aber ein wesentlich größeres Volumen aufwies (ca. 200 ml). Es wurden 25 g getrocknete Stärke in Elutionspuffer aufgenommen (Endvolumen 80 ml). Die Stärke stammte aus Kartoffeln, die aufgrund der anti-sense-Expression einer DNA-Sequenz, die für die Stärkekorn-gebundene Stärkesynthase I (GBSS I) aus Kartoffel kodiert, eine nahezu amylosefreie Stärke produzieren. Die Suspension wurde im Wasserbad auf 70-80°C erwärmt. Anschließend wurden 72,07 g Harnstoff zugegeben (Endkonzentration 8 M) und das Volumen mit Elutionspuffer auf 180 ml aufgefüllt. Die Stärke löste sich unter ständigem Rühren und bekam eine kleisterartige Konsistenz. Die Proteine wurden aus der Lösung mit Hilfe des Elutionsvorrichtung über Nacht elektroeluiert (100 V; 50-60 mA). Die eluierten Proteine wurden vorsichtig aus der Appartur entnommen. Schwebstoffe wurden durch kurze Zentrifugation entfernt. Der Überstand wurde 2-3 mal je eine Stunde bei 4°C gegen Dialysepuffer dialysiert. Anschließend wurde das Volumen der Proteinlösung bestimmt. Die Proteine wurden durch Zugabe von Ammoniumsulfat (90% Endkonzentration) gefällt. Die Zugabe erfolgte unter ständigem Rühren bei 0°C. Die gefällten Proteine wurden durch Zentrifugation pelletiert und in Proteinpuffer aufgenommen.Isolation of starch-bound proteins from Potato starch was made by electroelution in one Elution device, which is analogous to the "Model 422 Electro-  Eluter "(BIORAD Laboratories Inc., USA), but had a much larger volume (approx. 200 ml). 25 g of dried starch in elution buffer added (final volume 80 ml). The strength came from Potatoes due to the anti-sense expression of a DNA sequence required for the starch-bound starch synthase I (GBSS I) coded from potato, an almost amylose-free Produce starch. The suspension was in a water bath 70-80 ° C warmed. Then 72.07 g of urea added (final concentration 8 M) and the volume with Make up the elution buffer to 180 ml. The strength came loose with constant stirring and got a paste-like Consistency. The proteins were removed from the solution using the Elution device electroeluted overnight (100 V; 50-60 mA). The eluted proteins were carefully removed from the Apartment taken. Suspended particles were removed by short Centrifugation removed. The supernatant was one 2-3 times Dialyzed against dialysis buffer at 4 ° C for one hour. Subsequently the volume of the protein solution was determined. The proteins were made by adding ammonium sulfate (90% Final concentration). The addition took place under constant stirring at 0 ° C. The precipitated proteins were Pelleted by centrifugation and in protein buffer added.

Beispiel 2Example 2 Identifizierung und Isolierung von cDNA-Seguenzen, die für Stärkekorn-gebundene Proteine kodierenIdentification and isolation of cDNA sequences for Encode starch-bound proteins

Die gemäß Beispiel 1 isolierten Proteine wurden zur Herstellung von polyclonalen Antikörpern aus Kaninchen verwendet, die spezifisch Stärkekorn-gebundene Proteine erkennen.The proteins isolated according to Example 1 were used Production of rabbit polyclonal antibodies uses the specifically starch-bound proteins detect.

Mit Hilfe derartiger Antikörper wurde anschließend nach Standardmethoden eine cDNA-Expressionsbibliothek nach Sequenzen durchgemustert, die für Stärkekorn-gebundene Proteine kodieren.With the help of such antibodies was then followed Standard methods according to a cDNA expression library  Sequences screened for starch-bound Encode proteins.

Die Expressionsbibliothek wurde folgendermaßen hergestellt:
Aus Kartoffelknollen der Kartoffelvarietät "Berolina" wurde nach Standardmethoden poly(A⁺)-mRNA isoliert. Ausgehend von der poly(A⁺)-mRNA wurde nach der Methode von Gubler und Hoffmann (Gene 25 (1983), 263-269) unter Verwendung eines Xho I-Oligo d(t)₁₈-Primers cDNA hergestellt. Diese wurde nach EcoR I-Linkeraddition mit Xho I nachgeschnitten und orientiert in einen mit EcoR I und Xho I geschnittenen Lambda ZAP II-Vektor (Stratagene) ligiert. Ca. 500.000 Plaques einer derart konstruierten cDNA-Bibliothek wurden nach Sequenzen durchgemustert, die von polyclonalen Antikörpern, die gegen Stärkekorn-gebundene Proteine gerichtet sind, erkannt wurden.
The expression library was created as follows:
Poly (A⁺) mRNA was isolated from potato tubers of the potato variety "Berolina" using standard methods. Starting from the poly (A⁺) mRNA, cDNA was prepared using the method of Gubler and Hoffmann (Gene 25 (1983), 263-269) using an Xho I-oligo d (t) ₁₈ primer. After EcoR I linker addition, this was cut with Xho I and oriented ligated into a Lambda ZAP II vector (Stratagene) cut with EcoR I and Xho I. Approx. 500,000 plaques of a cDNA library constructed in this way were screened for sequences which were recognized by polyclonal antibodies which are directed against starch-bound proteins.

Zur Analyse der Phagenplaques wurden diese auf Nitrozellulosefilter übertragen, die vorher für 30-60 min in einer 10 mM IPTG-Lösung inkubiert und anschließend auf Filterpapier getrocknet wurden. Der Transfer erfolgte für 3 h bei 37°C. Anschließend werden die Filter für 30 min bei Raumtemperatur in Blockreagenz inkubiert und zweimal für 5-10 min in TBST-Puffer gewaschen. Die Filter wurden mit den gegen Stärkekorn-gebundene Proteine gerichteten polyclonalen Antikörpern in geeigneter Verdünnung für 1 h bei Raumtemperatur oder für 16 h bei 4°C geschüttelt. Die Identifizierung von Plaques, die ein Protein exprimierten, das von den polyclonalen Antikörpern erkannt wurde, erfolgte mit Hilfe des "Blotting detection kit for rabbit antibodies RPN 23" (Amersham UK) nach den Angaben des Herstellers.To analyze the phage plaques, these were based on Transfer nitrocellulose filter, which was previously in for 30-60 min a 10 mM IPTG solution and then open Filter paper were dried. The transfer took place for 3 h at 37 ° C. Then the filter for 30 min Incubated room temperature in block reagent and twice for 5-10 min in TBST buffer. The filters were created with the polyclonal directed against starch-bound proteins Antibodies in a suitable dilution for 1 h Room temperature or shaken at 4 ° C for 16 h. The Identification of plaques that expressed a protein recognized by the polyclonal antibodies was carried out using the "Blotting detection kit for rabbit antibodies RPN 23 "(Amersham UK) according to the Manufacturer.

Phagenklone der cDNA-Bibliothek, die ein Protein exprimierten, das von den polyclonalen Antikörpern erkannt wurde, wurden unter Anwendung von Standardverfahren weiter gereinigt.Phage clones from the cDNA library containing a protein expressed that recognized by the polyclonal antibodies were continued using standard procedures cleaned.

Mit Hilfe der in-vivo-excision-Methode wurden von positiven Phagenklonen E. coli-Klone gewonnen, die ein doppelsträngiges pBluescript-Plasmid mit der jeweiligen cDNA-Insertion enthalten. Nach Überprüfung der Größe und des Restriktionsmusters der Insertionen wurde ein geeigneter Klon, pRL1, weiter analysiert.Using the in vivo excision method were positive Phage clones obtained from E. coli clones double-stranded pBluescript plasmid with the respective  cDNA insert included. After checking the size and the Restriction pattern of the inserts became an appropriate one Clone, pRL1, further analyzed.

Beispiel 3Example 3 Sequenzanalyse der cDNA-Insertion des Plasmids pRL1Sequence analysis of the cDNA insertion of the plasmid pRL1

Aus einem entsprechend Beispiel 2 erhaltenen E. coli-Klon wurde das Plasmid pRL1 isoliert und ein Teil der Sequenz seiner cDNA-Insertion durch Standardverfahren mittels der Didesoxynukleotidmethode (Sanger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74 (1977), 5463-5467) bestimmt. Die Insertion ist ca. 2450 bp lang. Ein Teil der Nukleotidsequenz sowie die daraus abgeleitete Aminosäuresequenz ist unter Seq ID No. 3 und Seq ID No. 4 angegeben.From an E. coli clone obtained in accordance with Example 2 the plasmid pRL1 was isolated and part of the sequence its cDNA insertion by standard methods using the Dideoxynucleotide method (Sanger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74 (1977), 5463-5467). The insertion is approx. 2450 bp long. Part of the nucleotide sequence as well as the the amino acid sequence derived therefrom is shown under Seq ID No. 3rd and Seq ID No. 4 specified.

Eine Sequenzanalyse und ein Sequenzvergleich mit bekannten DNA-Sequenzen zeigte, daß die unter Seq ID No. 3 dargestellte Sequenz neu ist und keine signifikante Homologie zu bisher bekannten DNA-Sequenzen aufweist. Die Sequenzanalyse zeigte weiterhin, daß es sich bei der cDNA- Insertion nur um eine partielle cDNA handelt, bei der ein Teil der kodierenden Region am 5′-Ende fehlt.A sequence analysis and a sequence comparison with known ones DNA sequences showed that the under Seq ID No. 3rd sequence shown is new and not significant Has homology to previously known DNA sequences. The Sequence analysis further showed that the cDNA Insertion is only a partial cDNA in which a Part of the coding region at the 5′-end is missing.

Beispiel 4Example 4 Identifizierung und Isolierung einer vollständigen cDNA, die für ein Stärkekorn-gebundenes Protein aus Solanum tuberosum codiertIdentification and isolation of a complete cDNA that for a starch-bound protein from Solanum tuberosum coded

Zur Isolierung einer, der partiellen cDNA-Insertion des Plasmids pRL1 entsprechenden, vollständigen cDNA, wurde eine weitere cDNA-Bibliothek hergestellt. Dabei handelte es sich um eine Schließzellen-spezifische cDNA-Bibliothek aus Solanum tuberosum, die folgendermaßen konstruiert wurde:
Zunächst wurden Epidermisfragmente von Blättern von Kartoffelpflanzen der Varietät Desiree im wesentlichen nach der Methode von Hedrich et al. (Plant Physiol. 89 (1989), 148) hergestellt indem ca. 60 Blätter von sechs Wochen alten, im Gewächshaus gehaltenen Kartoffelpflanzen geerntet wurden. Aus den Blättern wurde die Mittelrippe entfernt. Anschließend wurden die Blätter in einem großen "Waring blender" (Volumen 1 Liter) in gekühltem destilliertem H₂O viermal für je 15 Sekunden auf höchster Stufe zerkleinert. Die Suspension wurde durch ein Nylonsieb mit einer Porengröße von 220 µm (Nybolt, Zürich, Schweiz) filtriert und mehrmals mit kaltem destilliertem Wasser gewaschen. Die Suspension wurde wiederum durch ein 220 µm-Nylonsieb filtriert und ausgiebig mit kaltem destilliertem Wasser gewaschen. Der Rückstand (Epidermisfragmente) wurde in einen kleineren "Waring blender" (Volumen 250 ml) gegeben und in destilliertem Wasser und Eis viermal für je 15 Sekunden bei auf kleiner Stufe zerkleinert. Die Suspension wurde durch ein 220 µm-Nylonsieb filtriert und ausgiebig mit kaltem destilliertem Wasser gewaschen. Die Epidermisfragmente (Rückstand) wurden mikroskopisch hinsichtlich einer Kontamination durch Mesophyllzellen untersucht. Wenn dies der Fall war, wurde der Zerkleinerungsschritt im kleinen "Waring blender" wiederholt.
In order to isolate a complete cDNA corresponding to the partial cDNA insertion of the plasmid pRL1, a further cDNA library was produced. This was a lock cell-specific cDNA library from Solanum tuberosum, which was constructed as follows:
First, epidermal fragments of leaves of potato plants of the Desiree variety were essentially processed using the method of Hedrich et al. (Plant Physiol. 89 (1989), 148) by harvesting approximately 60 leaves from six-week-old potato plants kept in the greenhouse. The midrib was removed from the leaves. Then the leaves were crushed in a large "Waring blender" (volume 1 liter) in chilled distilled H₂O four times for 15 seconds each at the highest level. The suspension was filtered through a nylon sieve with a pore size of 220 μm (Nybolt, Zurich, Switzerland) and washed several times with cold distilled water. The suspension was again filtered through a 220 micron nylon sieve and washed extensively with cold distilled water. The residue (epidermal fragments) was placed in a smaller "waring blender" (volume 250 ml) and ground four times in distilled water and ice for 15 seconds each at a low setting. The suspension was filtered through a 220 micron nylon sieve and washed extensively with cold distilled water. The epidermis fragments (residue) were examined microscopically for contamination by mesophyll cells. If this was the case, the shredding step was repeated in the small "Waring blender".

Der Aufschluß der Schließzellen der Epidermisfragmente erfolgte durch Zermörsern in flüssigem Stickstoff in einem gekühlten Mörser für ca. 2 h. Zur Überprüfung des Aufschlusses der Schließzellen wurden regelmäßig Proben genommen und mikroskopisch überprüft. Nach 2 h oder wenn eine genügend große Anzahl von Schließzellen aufgeschlossen wurde, wurde das entstandene Pulver in ein Reaktionsgefäß (Volumen 50 ml) überführt und in einem Volumen GTC-Puffer (Chirgwin et al., Biochem. 18 (1979), 5294-5299) aufgenommen. Die Suspension wurde zentrifugiert und der Überstand durch Miracloth (Calbiochem, La Jolla, Kalifornien) filtriert. Das Filtrat wurde wie in Glisin et al. (Biochemistry 13 (1974), 2633-2637) und Mornex et al. (J. Clin. Inves. 77 (1986), 1952-1961) für 16 h einer Ultrazentrifugation unterzogen. Nach der Zentrifugation wurde der RNA-Niederschlag in 250 µl GTC-Puffer aufgenommen. Die RNA wurde durch Zugabe von 0,05 Volumen 1 M Essigsäure und 0,7 Volumen Ethanol gefällt. Die RNA wurde abzentrifugiert und der Niederschlag mit 3 M Natriumazetat (pH 4,8) und 70% Ethanol gewaschen. Die RNA wurde kurz getrocknet und in DEPC-behandeltem Wasser gelöst.The unlocking of the guard cells of the epidermal fragments was done by crushing in liquid nitrogen in one chilled mortar for about 2 h. To check the Digestion of the locking cells were regularly carried out taken and checked microscopically. After 2 hours or when a sufficiently large number of lock cells unlocked the resulting powder was put into a reaction vessel (Volume 50 ml) transferred and in a volume of GTC buffer (Chirgwin et al., Biochem. 18 (1979), 5294-5299) added. The suspension was centrifuged and the Supernatant by Miracloth (Calbiochem, La Jolla, California) filtered. The filtrate was as in Glisin et al. (1974, Biochemistry 13: 2633-2637) and Mornex et al.  (J. Clin. Inves. 77 (1986), 1952-1961) for 16 hours one Subjected to ultracentrifugation. After centrifugation the RNA precipitate was taken up in 250 ul GTC buffer. The RNA was determined by adding 0.05 volumes of 1 M acetic acid and 0.7 volume of ethanol precipitated. The RNA was centrifuged and the precipitate with 3 M sodium acetate (pH 4.8) and 70% ethanol washed. The RNA became short dried and dissolved in DEPC-treated water.

Aus der isolierten RNA wurde nach Standardverfahren poly A⁺- RNA isoliert. Ausgehend von der poly(A⁺)-mRNA wurde nach der Methode von Gubler und Hoffmann (Gene 25 (1983), 263-269) unter Verwendung eines Xho I-Oligo d(t)₁₈-Primers cDNA hergestellt. Diese wurde nach EcoR I-Linkeraddition mit Xho I nachgeschnitten und orientiert in einen mit EcoR I und Xho I geschnittenen Lambda ZAP II-Vektor (Stratagene, GmbH, Heidelberg, Deutschland) ligiert. Das Verpacken in Phagenköpfe erfolgte unter Verwendung des Gigapack II Gold kit′s (Stratagene, GmbH, Heidelberg, Deutschland) nach den Angaben des Herstellers.The isolated RNA was converted into poly A⁺- RNA isolated. Based on the poly (A⁺) mRNA, the Method by Gubler and Hoffmann (Gene 25 (1983), 263-269) using an Xho I oligo d (t) ₁₈ primer cDNA produced. After EcoR I linker addition with Xho I cut and oriented into one with EcoR I and Xho I cut lambda ZAP II vector (Stratagene, GmbH, Heidelberg, Germany). The packaging in Phage heads were made using the Gigapack II Gold kit’s (Stratagene, GmbH, Heidelberg, Germany) after the Manufacturer information.

Aus einer derartigen cDNA-Bibliothek wurden nach Standardverfahren Phagenklone isoliert und gereinigt, die mit der cDNA-Insertion aus dem Plasmid pRL1 hybridisieren. Mit Hilfe der in-vivo-excision-Methode wurden von positiven Phagenklonen E. coli-Klone gewonnen, die ein doppelsträngiges pBluescript-Plasmid mit der jeweiligen cDNA-Insertion enthalten. Nach Überprüfung der Größe und des Restriktionsmusters der Insertionen wurden geeignete Klone einer Restriktionskartierung und einer Sequenzanalyse unterzogen. Aus einem geeigneten Klon wurde das Plasmid pRL2 (DSM 10225) isoliert, das eine vollständige cDNA enthält, die für ein Stärkekorn-gebundenes Protein aus Kartoffel codiert. Such a cDNA library was used to Standard procedures isolated and purified phage clones that hybridize with the cDNA insert from plasmid pRL1. Using the in vivo excision method were positive Phage clones obtained from E. coli clones double-stranded pBluescript plasmid with the respective cDNA insert included. After checking the size and the Restriction patterns of the inserts became suitable clones restriction mapping and sequence analysis subjected. The plasmid pRL2 was made from a suitable clone (DSM 10225) isolated, which contains a complete cDNA, for a starch-bound protein from potato coded.  

Beispiel 5Example 5 Sequenzanalyse der cDNA-Insertion des Plasmids pRL2Sequence analysis of the cDNA insertion of the plasmid pRL2

Die Nukleotidsequenz der cDNA-Insertion des Plasmids pRL2 wurde wie in Beispiel 3 beschrieben bestimmt. Die Insertion ist 4856 bp lang. Die Nukleotidsequenz sowie die daraus abgeleitete Aminosäuresequenz ist in Seq ID No. 1 bzw. Seq ID No. 2 angegeben.The nucleotide sequence of the cDNA insert of the plasmid pRL2 was determined as described in Example 3. The insertion is 4856 bp long. The nucleotide sequence and the one from it deduced amino acid sequence is in Seq ID No. 1 or Seq ID No. 2 specified.

Beispiel 6Example 6 Konstruktion des Plasmids p35S-anti-RL und Einführung des Plasmids in das Genom von KartoffelpflanzenConstruction of the plasmid p35S-anti-RL and introduction of the Plasmids in the genome of potato plants

Aus dem Plasmid pRL1 wurde mit Hilfe der Restriktionsendonuklease Asp718 ein ca. 1800 bp langes DNA- Fragment isoliert. Dieses entspricht der unter Seq ID No. 3 dargestellten DNA-Sequenz und enthält einen Teil des offenen Leserahmens. Das Fragment wurde in den mit Asp718 geschnittenen binären Vektor pBinAR (Höfgen und Willmitzer, Plant Sci. 66 (1990), 221-230) ligiert. Bei diesem handelt es sich um ein Derivat des binären Vektors pBin19 (Bevan, Nucl. Acids Res. 12 (1984), 8711-8721). pBinAR wurde folgendermaßen konstruiert:
Ein 529 bp langes Fragment, das die Nukleotide 6909-7437 des 35S-Promotor des Cauliflowermosaic-Virus umfaßt (Franck et al., Cell 21 (1980), 285-294), wurde als EcoR I/Kpn I- Fragment aus dem Plasmid pDH51 (Pietrzak et al., Nucl. Acids Res. 14, 5857-5868) isoliert und zwischen die EcOR I- und die Kpn I-Schnittstellen des Polylinkers von pBin19 ligiert. Dabei entstand das Plasmid pBin19-A.
An approximately 1800 bp DNA fragment was isolated from the plasmid pRL1 using the restriction endonuclease Asp718. This corresponds to that under Seq ID No. 3 DNA sequence shown and contains part of the open reading frame. The fragment was ligated into the binary vector pBinAR cut with Asp718 (Höfgen and Willmitzer, Plant Sci. 66 (1990), 221-230). This is a derivative of the binary vector pBin19 (Bevan, Nucl. Acids Res. 12 (1984), 8711-8721). pBinAR was constructed as follows:
A 529 bp fragment comprising nucleotides 6909-7437 of the 35S promoter of the Cauliflowermosaic virus (Franck et al., Cell 21 (1980), 285-294) was extracted from the plasmid as EcoR I / Kpn I fragment pDH51 (Pietrzak et al., Nucl. Acids Res. 14, 5857-5868) isolated and ligated between the EcOR I and Kpn I sites of the polylinker of pBin19. The plasmid pBin19-A was formed.

Aus dem Plasmid pAGV40 (Herrera-Estrella et al., Nature 303, 209-213) wurde mit Hilfe der Restriktionsendonukleasen Pvu II und Hind III ein 192 bp langes Fragment isoliert, das das Polyadenylierungssignal des Gens 3 der T-DNA des Ti-Plasmids pTiACH5 (Gielen et al., EMBO J. 3, 835-846) umfaßt (Nukleotide 11749-11939). Nach Addition von Sph I-Linkern an die Pvu I-Schnittstelle wurde das Fragment zwischen die Sph I- und Hind III-Schnittstellen pBin19-A ligiert. Dabei entstand pBinAR.From plasmid pAGV40 (Herrera-Estrella et al., Nature 303, 209-213) was carried out using the restriction endonucleases Pvu II and Hind III isolated a 192 bp fragment that the Polyadenylation signal of gene 3 of the T-DNA of the Ti plasmid pTiACH5 (Gielen et al., EMBO J. 3, 835-846)  (Nucleotides 11749-11939). After adding Sph I linkers the Pvu I interface was the fragment between the Sph I and Hind III sites pBin19-A ligated. Here pBinAR was created.

Mit Hilfe von Restriktions- und Sequenzanalysen wurden rekombinante Vektoren identifiziert, bei denen das DNA- Fragment derart in den Vektor inseriert ist, daß ein Teil der codierenden Region der cDNA-Insertion aus pRL1 in anti­ sense-Orientierung mit dem 35S-Promotor verknüpft ist. Das resultierende Plasmid, p35S-anti-RL, ist in Fig. 1 dargestellt.With the aid of restriction and sequence analyzes, recombinant vectors were identified in which the DNA fragment is inserted into the vector in such a way that part of the coding region of the cDNA insert from pRL1 is linked in anti-sense orientation to the 35S promoter. The resulting plasmid, p35S anti-RL, is shown in Figure 1.

Durch die Insertion des cDNA-Fragmentes entsteht eine Expressionskassette, die folgendermaßen aus den Fragmenten A, B und C aufgebaut ist:
Das Fragment A (529 bp) enthält den 35S-Promotor des Cauliflower-Mosaik-Virus (CaMV). Das Fragment umfaßt die Nukleotide 6909 bis 7437 des CaMV (Franck et al., Cell 21 (1980), 285-294).
The insertion of the cDNA fragment creates an expression cassette which is constructed from fragments A, B and C as follows:
Fragment A (529 bp) contains the 35S promoter of the cauliflower mosaic virus (CaMV). The fragment comprises nucleotides 6909 to 7437 of the CaMV (Franck et al., Cell 21 (1980), 285-294).

Das Fragment B enthält neben flankierenden Bereichen einen Teil der proteincodierenden Region der cDNA-Insertion aus dem Plasmid pRL1. Diese wurde wie oben beschrieben als Asp718-Fragment aus pRL1 isoliert und in anti-sense- Orientierung an den 35S-Promotor in pBinAR fusioniert.In addition to flanking areas, fragment B contains one Part of the protein coding region of the cDNA insert the plasmid pRL1. This was described as Asp718 fragment isolated from pRL1 and in anti-sense Orientation to the 35S promoter fused in pBinAR.

Fragment C (192 enthält das Polyadenylierungssignal des Gens 3 der T-DNA des Ti-Plasmids pTiACH5 (Gielen et al., EMBO J. 3 (1984), 835-846).Fragment C (192 contains the polyadenylation signal of the Gene 3 of the T-DNA of the Ti plasmid pTiACH5 (Gielen et al., EMBO J. 3 (1984), 835-846).

Die Größe des Plasmids p35S-anti-RL beträgt ca. 12,8 kb.The size of the plasmid p35S-anti-RL is approximately 12.8 kb.

Das Plasmid wurde mit Hilfe Agrobakterien-vermittelter Transformation in Kartoffelpflanzen transferiert wie oben beschrieben. Aus den transformierten Zellen wurden ganze Pflanzen regeneriert. Die transformierten Pflanzen wurden unter Gewächshausbedingungen kultiviert.The plasmid was mediated using Agrobacteria Transformation in potato plants transferred as above described. The transformed cells became whole Plants regenerate. The transformed plants were cultivated under greenhouse conditions.

Die Überprüfung des Erfolges der genetischen Veränderung der Pflanzen erfolgte durch Analyse der Gesamt-RNA in einer Northern-Blot-Analyse bezüglich des Verschwindens der zu der cDNA komplementären Transkripte. Hierzu wurde Gesamt-RNA aus Blättern transformierter Pflanzen nach Standardmethoden isoliert, gelelektrophoretisch auf einem Agarosegel aufgetrennt, auf eine Nylonmembran transferiert und mit einer radioaktiv markierten Probe hybridisiert, die die unter Seq ID No. 1 dargestellte Sequenz oder einen Teil dieser Sequenz aufweist. In ca. 5-10% der transformierten Pflanzen fehlte in der Northern-Blot-Analyse die Bande, die das spezifische Transkript der unter Seq ID No. 1 dargestellten Sequenz darstellt. Diese Pflanzen wurden zur Analyse der Stärkequalität verwendet.Checking the success of the genetic modification of the Plants were done by analyzing the total RNA in one Northern blot analysis for the disappearance of the to cDNA complementary transcripts. For this total RNA was made Leafing transformed plants using standard methods  isolated, gel electrophoresis on an agarose gel separated, transferred to a nylon membrane and with a radioactively labeled sample that hybridizes the under Seq ID No. 1 shown sequence or a part this sequence. In about 5-10% of the transformed Plants lacked the band in the Northern blot analysis the specific transcript of the Seq ID No. 1 represented sequence. These plants became Starch quality analysis used.

Beispiel 7Example 7 Konstruktion des Plasmids pB33-anti-RL und Einführung des Plasmids in das Genom von KartoffelpflanzenConstruction of the plasmid pB33-anti-RL and introduction of the Plasmids in the genome of potato plants

Aus dem Plasmid pRL1 wurde mit Hilfe der Restriktionsendonuklease Asp718 ein ca. 1800 bp langes DNA- Fragment isoliert, das einen Teil des offenen Leserahmens der cDNA-Insertion umfaßt, und in den mit Asp718 geschnittenen Vektor B33-Hyg ligiert. Dieser Vektor wurde folgendermaßen hergestellt:
Aus dem Vektor pBinAR Hyg (DSM 9505) wurde mit Hilfe der Restriktionsendonukleasen EcoR I und Asp718 der 35S-Promotor entfernt. Aus dem Plasmid p33-anti-BE (DSM 6146) wurde mit Hilfe von EcoR I und Asp718 ein ca. 1526 bp langes Fragment, das den B33-Promotor umfaßt, isoliert und in den mit EcoR I und Asp718 geschnittenen Vektor pBinAR Hyg (DSM 9505) inseriert.
An approximately 1800 bp long DNA fragment was isolated from the plasmid pRL1 with the aid of the restriction endonuclease Asp718 and comprises part of the open reading frame of the cDNA insert and ligated into the vector B33-Hyg cut with Asp718. This vector was made as follows:
The 35S promoter was removed from the vector pBinAR Hyg (DSM 9505) using the restriction endonucleases EcoR I and Asp718. An approximately 1526 bp long fragment comprising the B33 promoter was isolated from the plasmid p33-anti-BE (DSM 6146) with the aid of EcoR I and Asp718 and was converted into the vector pBinAR Hyg (DSM 9505).

Durch die Insertion des cDNA-Fragmentes in die Asp718- Schnittstelle des Plasmids B33-Hyg entsteht eine Expressionskassette, die folgendermaßen aus den Fragmenten A, B und C aufgebaut ist (Fig. 4):
Das Fragment A enthält den B33-Promotor aus Sol an um tuberosum (EP 3775 092; Rocha-Sosa et al., EMBO J. 8 (1989), 23-29).
The insertion of the cDNA fragment into the Asp718 site of the plasmid B33-Hyg results in an expression cassette which is constructed from fragments A, B and C as follows ( FIG. 4):
Fragment A contains the B33 promoter from sol on um tuberosum (EP 3775 092; Rocha-Sosa et al., EMBO J. 8 (1989), 23-29).

Das Fragment B enthält neben flankierenden Bereichen einen Teil der proteincodierenden Region der cDNA-Insertion aus dem Plasmid pRL1. Diese wurde wie oben beschrieben als Asp718-Fragment aus pRL1 isoliert und in anti-sense- Orientierung an den B33-Promotor in B33-Hyg fusioniert.In addition to flanking areas, fragment B contains one Part of the protein coding region of the cDNA insert the plasmid pRL1. This was described as Asp718 fragment isolated from pRL1 and in anti-sense Orientation to the B33 promoter fused in B33 hyg.

Fragment C (192 bp) enthält das Polyadenylierungssignal des Gens 3 der T-DNA des Ti-Plasmids pTiACH5 (Gielen et al., EMBO J. 3 (1984), 835-846).Fragment C (192 bp) contains the polyadenylation signal of Gene 3 of the T-DNA of the Ti plasmid pTiACH5 (Gielen et al., EMBO J. 3 (1984), 835-846).

Die Größe des Plasmids pB33-anti-RL beträgt ca. 12,8 kb. Das Plasmid wurde mit Hilfe Agrobakterien-vermittelter Transformation in Kartoffelpflanzen transferiert wie oben beschrieben. Aus den transformierten Zellen wurden ganze Pflanzen regeneriert. Die transformierten Pflanzen wurden unter Gewächshausbedingungen kultiviert.The size of the plasmid pB33-anti-RL is approximately 12.8 kb. The plasmid was mediated using Agrobacteria Transformation in potato plants transferred as above described. The transformed cells became whole Plants regenerate. The transformed plants were cultivated under greenhouse conditions.

Die Überprüfung des Erfolges der genetischen Veränderung der Pflanzen erfolgte durch Analyse der Gesamt-RNA in einer Northern-Blot-Analyse bezüglich des Verschwindens der zu der cDNA komplementären Transkripte. Hierzu wurde Gesamt-RNA aus Knollen transformierter Pflanzen nach Standardmethoden isoliert, gelelektrophoretisch auf einem Agarosegel aufgetrennt, auf eine Nylonmembran transferiert und mit einer radioaktiv markierten Probe hybridisiert, die die unter Seq ID No. 1 dargestellte Sequenz oder einen Teil dieser Sequenz aufweist. In ca. 5-10% der transformierten Pflanzen fehlte in der Northern-Blot-Analyse die Bande, die Transkripte darstellt, die mit der erfindungsgemäßen cDNA hybridisieren. Aus diesen Pflanzen wurde aus Knollen die Stärke isoliert und wie in Beispiel 8 beschrieben analysiert.Checking the success of the genetic modification of the Plants were done by analyzing the total RNA in one Northern blot analysis for the disappearance of the to cDNA complementary transcripts. For this total RNA was made Bulbs of transformed plants using standard methods isolated, gel electrophoresis on an agarose gel separated, transferred to a nylon membrane and with a radioactively labeled sample that hybridizes the under Seq ID No. 1 shown sequence or a part this sequence. In about 5-10% of the transformed Plants lacked the band in the Northern blot analysis Represents transcripts with the cDNA according to the invention hybridize. These plants were turned into tubers Starch isolated and as described in Example 8 analyzed.

Beispiel 8Example 8 Analyse der transformierten KartoffelpflanzenAnalysis of the transformed potato plants

Die gemäß Beispiel 6 und Beispiel 7 transformierten Kartoffelpflanzen wurden hinsichtlich der Eigenschaften der synthetisierten Stärke untersucht. Die Analysen wurden an verschiedenen Linien von Kartoffelpflanzen durchgeführt, die mit dem Plasmid p35S-anti-RL bzw. mit dem Plasmid pB33-anti- RL transformiert worden waren und die in der Northern-Blot- Analyse die Bande nicht mehr aufwiesen, die Transkripte darstellt, die mit den erfindungsgemäßen DNA-Sequenzen hybridisieren.The transformed according to Example 6 and Example 7 Potato plants have been evaluated for the properties of the  synthesized starch examined. The analyzes were on various lines of potato plants carried out the with the plasmid p35S-anti-RL or with the plasmid pB33-anti RL had been transformed and those in the Northern blot Analysis of the gang no longer had the transcripts represents with the DNA sequences of the invention hybridize.

a) Bestimmung der Viskosität wäßriger Lösungen der Stärkea) Determination of the viscosity of aqueous starch solutions

Zur Bestimmung der Viskosität der wäßrigen Lösungen der in transformierten Kartoffelpflanzen synthetisierten Stärke wurde aus Knollen von Pflanzen, die mit dem Plasmid p35S-anti-RL bzw. mit dem Plasmid pB33-anti-RL transformiert worden waren, Stärke nach Standardverfahren isoliert. Es wurden jeweils 30 g Stärke in 450 ml H₂O aufgenommen und für die Analyse in einem Viskograph E (Brabender OHG Duisburg (Deutschland)) verwendet. Der Betrieb des Gerätes erfolgte nach den Angaben des Herstellers. Zur Bestimmung der Viskosität der wäßrigen Lösung der Stärke wurde die Stärkesuspension zunächst von 50°C auf 96°C erhitzt mit einer Geschwindigkeit von 3°C pro min. Anschließend wurde die Temperatur für 30 min bei 96°C gehalten. Danach wurde die Lösung von 96°C auf 50°C abgekühlt mit einer Geschwindigkeit von 3°C pro min. Während der gesamten Dauer wurde die Viskosität bestimmt. Repräsentative Ergebnisse derartiger Messungen sind in Form von Kurven, in denen die Viskosität in Abhängigkeit der Zeit dargestellt ist, in Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 5 wiedergegeben. Fig. 3 zeigt eine typische Brabenderkurve für Stärke, die aus Wildtyp-Pflanzen der Kartoffelvarietät Desiree isoliert wurde. Fig. 4 und 5 zeigen eine typische Brabenderkurve für Stärke, die aus Kartoffelpflanzen isoliert wurde, die mit dem Plasmid p35S-anti-RL bzw. pB33-anti-RL transformiert worden waren. Aus den Kurven lassen sich verschiedene charakteristische Werte ableiten. To determine the viscosity of the aqueous solutions of the starch synthesized in transformed potato plants, starch was isolated from tubers of plants which had been transformed with the plasmid p35S-anti-RL or with the plasmid pB33-anti-RL. In each case 30 g of starch were taken up in 450 ml of H₂O and used for the analysis in a Viscograph E (Brabender OHG Duisburg (Germany)). The device was operated according to the manufacturer's instructions. To determine the viscosity of the aqueous starch solution, the starch suspension was first heated from 50 ° C. to 96 ° C. at a rate of 3 ° C. per minute. The temperature was then kept at 96 ° C. for 30 minutes. The solution was then cooled from 96 ° C to 50 ° C at a rate of 3 ° C per min. The viscosity was determined throughout the duration. Representative results of such measurements are shown in the form of graphs in which the viscosity is shown as a function of time in Fig. 3, Fig. 4 and Fig. 5. Figure 3 shows a typical Brabender curve for starch isolated from wild-type plants of the Desiree potato variety. Figures 4 and 5 show a typical Brabender curve for starch isolated from potato plants transformed with plasmid p35S-anti-RL and pB33-anti-RL, respectively. Various characteristic values can be derived from the curves.

Für Wildtyppflanzen ergeben sich dabei folgende charakteristische Werte:The following result for wild type plants characteristic values:

Tabelle 1 Table 1

Die Werte geben Mittelwerte aus zwei verschiedenen Messungen wieder.The values give mean values from two different ones Measurements again.

In der Tabelle 1 und den folgenden Tabellen 2 und 3 bedeuten:
A: Verkleisterungsbeginn
B: Maximale Viskosität
C: Start der Haltezeit
D: Start der Kühlzeit
E: Ende der Kühlzeit
F: Ende der End-Haltezeit.
In Table 1 and the following Tables 2 and 3 mean:
A: Start of gelatinization
B: Maximum viscosity
C: Start of the hold time
D: start of cooling time
E: end of cooling time
Q: End of hold time.

Für Pflanzen, die mit dem Plasmid p35S-anti-RL transformiert worden waren (Linie P2), ergeben sich dabei folgende charakteristische Werte: For plants with the plasmid p35S-anti-RL had been transformed (line P2) following characteristic values:  

Tabelle2 Table 2

Für Pflanzen, die mit dem Plasmid pB33-anti-RL transformiert worden waren (Linie P3), ergeben sich dabei folgende Werte:For plants with the plasmid pB33-anti-RL had been transformed (line P3) following values:

Tabelle 3 Table 3

Aus den Fig. 3, 4 und 5 geht deutlich hervor, daß die Stärke aus transformierten Pflanzen sich von der aus Wildtyp-Pflanzen insbesondere dadurch unterscheidet, daß beim Aufkochen nur eine sehr geringe Viskositätszunahme erfolgt. So liegt die maximale Viskosität bei der modifizierten Stärke aus transformierten Pflanzen beim Aufkochen um mehr als 50% unter dem Wert der Wildtyp- Stärke.From Figs. 3, 4 and 5, it is clear that the starch from transformed plants differs from that of wild-type plants in particular in that only a very slight viscosity increase occurs during boiling. The maximum viscosity for modified starch from transformed plants when boiled is more than 50% below the value of wild-type starch.

Andererseits steigt die Viskosität der aus transformierten Pflanzen isolierten Stärke nach dem Abkühlen stärker an als bei Wildtyp-Stärke. On the other hand, the viscosity increases transformed plants isolated starch after the Cooling down more than with wild-type starch.  

b) Bestimmung des Phosphatgehaltes der Stärkeb) Determination of the phosphate content of the starch

Der Phosphatgehalt der Stärke wurde bestimmt, indem die Menge an Phosphat, das an der C-6-Position von Glukoseresten gebunden war, gemessen wurde. Hierzu wurde Stärke zunächst durch Säurehydrolyse gespalten und anschließend der Gehalt an Glukose-6-Phosphat mittels eines Enzymtests bestimmt, wie im folgenden beschrieben.The phosphate content of the starch was determined by the Amount of phosphate at the C-6 position of Glucose residue was bound was measured. This was done Starch first split by acid hydrolysis and then the content of glucose-6-phosphate by means of of an enzyme test, as described below.

100 mg Stärke wurden in 500 µl 0,7 N HCl 4 h bei 100°C inkubiert. Nach der Säurehydrolyse wurden 10 µl des Ansatzes in 600 µl Imidazolpuffer (100 mM Imidazol, 5 mM MgCl₂ pH 6,9, 0,4 mM NAD⁺) gegeben. Die Bestimmung der Menge an Glukose-6-Phosphat in dem Ansatz erfolgte durch Umsetzung mit dem Enzym Glukose-6-Phosphat-Dehydrogenase. Dazu wurde dem Ansatz 1 U Glukose-6-Phosphat- Dehydrogenase (aus Leuconostoc mesenteroides (Boehringer Mannheim)) zugesetzt und die Menge an gebildetem NADH durch Messung der Absorption bei 340 nm bestimmt.100 mg starch were in 500 ul 0.7N HCl for 4 h at 100 ° C. incubated. After acid hydrolysis, 10 ul of the Approach in 600 ul imidazole buffer (100 mM imidazole, 5 mM MgCl₂ pH 6.9, 0.4 mM NAD⁺) given. The determination of Amount of glucose-6-phosphate in the batch was made by Reaction with the enzyme glucose-6-phosphate dehydrogenase. For this purpose, 1 U glucose-6-phosphate Dehydrogenase (from Leuconostoc mesenteroides (Boehringer Mannheim)) and the amount of NADH formed determined by measuring the absorption at 340 nm.

Der Gehalt an Glukose-6-Phosphat/Gramm Stärke ist in der folgenden Tabelle für nicht-transformierte Kartoffelpflanzen der Varietät Desiree sowie für zwei Linien (P1(35S-anti-RL; P2 (35S-anti-RL)) transgener Kartoffelpflanzen, die mit dem Plasmid p35S-anti-RL transformiert worden waren, angegeben.The content of glucose-6-phosphate / gram starch is in the following table for non-transformed Potato plants of the Desiree variety as well as for two Lines (P1 (35S-anti-RL; P2 (35S-anti-RL)) transgenic Potato plants with the plasmid p35S-anti-RL had been transformed.

Tabelle 4 Table 4

Die folgende Tabelle zeigt den Glukose-6-Phosphat-Gehalt pro Gramm Stärke bei Kartoffelpflanzen, die mit dem Plasmid pB33-anti-RL transformiert worden waren, im Vergleich zu Stärke aus nicht-transformierten Pflanzen (S. tuberosum c.v. Desiree).The following table shows the glucose-6-phosphate content  per gram of starch in potato plants grown with the Plasmid pB33-anti-RL had been transformed in Compared to starch from non-transformed plants (S. tuberosum c.v. Desiree).

Tabelle 5 Table 5

Die Pflanzen 7, 37, 45 und 31 stellen unabhängige Transformanten dar, die mit dem Plasmid pB33-anti-RL transformiert worden waren. Die Pflanze 37 repräsentiert die Linie P3, für die in Fig. 5 eine Brabenderkurve dargestellt ist.Plants 7 , 37 , 45 and 31 represent independent transformants which had been transformed with the plasmid pB33-anti-RL. Plant 37 represents line P3, for which a Brabender curve is shown in FIG. 5.

Die Werte zeigen, daß der Phosphatgehalt der modifizierten Stärke aus transgenen Kartoffelpflanzen um mindestens ca. 50% im Vergleich zu Stärke aus Wildtyp- Pflanzen verringert ist.The values show that the phosphate content of the modified starch from transgenic potato plants at least about 50% compared to starch from wild-type Plants is decreased.

Insgesamt ähnelt die aus transgenen Kartoffelpflanzen isolierte modifizierte Stärke der Stärke aus Mais- Wildtyp-Pflanzen. Im Vergleich zu dieser besitzt sie den Vorteil, daß sie geschmacksneutral ist und so für verschiedene Verwendungsmöglichkeiten im Nahrungsmittel­ bereich besser geeignet ist. Overall, it is similar to that from transgenic potato plants isolated modified starch of corn starch Wild type plants. In comparison to this, she owns the Advantage that it is tasteless and so for different uses in food area is more suitable.  

Beispiel 9Example 9 Expression der cDNA-Insertion des Plasmids RL2 in E. coliExpression of the cDNA insert of the plasmid RL2 in E. coli (a) Transformation von Bakterienzellen(a) Transformation of bacterial cells

Zur Expression der cDNA-Insertion des Plasmids pRL2 wurden Zellen des E. coli-Stammes DH5α zunächst mit dem Plasmid pACAC transformiert. Dieses Plasmid enthält ein DNA-Fragment, das die ADP-Glucose-Pyrophosphorylase (AGPase) aus E. coli codiert, unter der Kontrolle des lac Z-Promotors. Das Fragment war als ca. 1,7 kb großes DraI/HaeII-Fragment aus dem Vektor pEcA-15 (siehe B. Müller-Röber (1992), Dissertation, FU Berlin) isoliert worden und nach Glättung der Enden in einen mit HindIII linearisierten pACACI84-Vektor cloniert worden. Die Expression der AGPase soll eine Steigerung der Glycogensynthese in transformierten E. coli Zellen bewirken. Die derart transformierten Zellen werden im folgenden als E. coli-K1-Zellen bezeichnet.To express the cDNA insert of the plasmid pRL2 cells of the E. coli strain DH5α were initially treated with the Plasmid pACAC transformed. This plasmid contains a DNA fragment that contains the ADP-glucose pyrophosphorylase (AGPase) from E. coli, under the control of the lac Z promoter. The fragment was approximately 1.7 kb in size DraI / HaeII fragment from the vector pEcA-15 (see B. Müller-Röber (1992), dissertation, FU Berlin) isolated been and after smoothing the ends in a HindIII linearized pACACI84 vector has been cloned. The Expression of AGPase is said to increase the Glycogen synthesis in transformed E. coli cells cause. The cells transformed in this way are hereinafter referred to as E. coli K1 cells.

Zur Bestimmung der Enzymaktivität des durch die cDNA des Plasmids pRL2 codierten Proteins, wurden E. coli-K1- Zellen mit dem Plasmid pRL2 transformiert. Die transformierten E. coli-Zellen, die sowohl das Plasmid pACAC als auch das Plasmid pRL2 enthalten, werden im folgenden als E. coli-K2-Zellen bezeichnet.To determine the enzyme activity of the by the cDNA Plasmid pRL2-encoded protein, E. coli K1 Cells transformed with the plasmid pRL2. The transformed E. coli cells, both the plasmid pACAC and the plasmid pRL2 are included in the hereinafter referred to as E. coli K2 cells.

Der Transfer der Plasmid-DNA in die Bakterienzellen erfolgte jeweils nach der Methode von Hanahan (J. Mol. Biol. 166 (1983), 557-580). Die transformierten E. coli Zellen wurden auf Agarkulturschalen mit folgender Zusammensetzung ausgestrichen:The transfer of the plasmid DNA into the bacterial cells was carried out according to the method of Hanahan (J. Mol. Biol. 166: 557-580 (1983). The transformed E. coli Cells were grown on agar culture dishes using the following Crossed out composition:

YT-Medium mitYT medium with

1,5% Bacto-Agar
50 mM Natriumphosphat-Puffer, pH 7,2
1% Glucose
10 µg/ml Chloramphenicol bei E. coli-K1-Zellen bzw.
10 µg/ml Chloramphenicol und
10 µg/ml Ampicillin bei E. coli-K2-Zellen.
1.5% Bacto agar
50 mM sodium phosphate buffer, pH 7.2
1% glucose
10 µg / ml chloramphenicol in E. coli K1 cells or
10 µg / ml chloramphenicol and
10 µg / ml ampicillin in E. coli K2 cells.

Escherichia coli Zellen des Stammes DH5α, die mit dem Plasmid pRL2 + pACAC (E. coli-K2-Zellen) sowie als Kontrolle nur mit dem Plasmid pACAC (E. coli-K1-Zellen) transformiert worden sind, wurden auf Agarplatten angezogen. Das gebildete Glycogen der verschiedenen Kulturen wurde bezüglich des Phosphorylierungsgrades (an C-6-Position des Glucosemoleküls) hin untersucht, wie im folgenden beschrieben wird.Escherichia coli cells of the DH5α strain, which are associated with the Plasmid pRL2 + pACAC (E. coli K2 cells) and as Control only with the plasmid pACAC (E. coli K1 cells) were transformed on agar plates dressed. The glycogen formed in the various Cultures were analyzed for the degree of phosphorylation (an C-6 position of the glucose molecule) examined, as in following is described.

(b) Isolierung von bakteriellem Glycogen(b) Isolation of bacterial glycogen

Zur Isolierung von bakteriellem Glycogen wurde der nach der Transformation gewachsene Bakterienrasen von jeweils 6 Agarplatten (⌀ 135 mm) mit 5 ml YT-Medium/Platte abgeschwemmt. Die Bakteriensuspension wurde bei 4500 xg für 5 Minuten zentrifugiert. Der Bakterienniederschlag wurde in 10 ml YT-Medium resuspendiert. Der Aufschluß der Bakterien erfolgte durch Zugabe von 2 Volumen Aufschlußmedium (0,2 N NaOH; 1% SDS) und Inkubation für 5 Minuten bei RT. Durch Zugabe von 3 Volumen EtOH abs., 30 minütiger Inkubation bei 4°C und anschließender Zentrifugation von 15 Minuten bei 8000 gx wurde das Glycogen sedimentiert. Anschließend wurde der Niederschlag mit 100 ml 70%igem EtOH gewaschen und erneut durch einen Zentrifugationsschritt (10 Minuten bei 8000 gx) sedimentiert. Der Waschvorgang wurde 4 mal wiederholt.For the isolation of bacterial glycogen, the after bacterial turf grown from the transformation of each 6 agar plates (⌀ 135 mm) with 5 ml YT medium / plate washed away. The bacterial suspension was at 4500 xg centrifuged for 5 minutes. The bacterial precipitation was resuspended in 10 ml of YT medium. The information the bacteria were made by adding 2 volumes Digestion medium (0.2 N NaOH; 1% SDS) and incubation for 5 minutes at RT. By adding 3 volumes of EtOH abs., 30 minutes incubation at 4 ° C and then This was centrifuged at 8000 gx for 15 minutes Sediments of glycogen. Then the Wash precipitate with 100 ml 70% EtOH and again through a centrifugation step (10 minutes at 8000 gx) sedimented. The washing process was done 4 times repeated.

(c) Bestimmung des Gesamtglycogengehaltes(c) Determination of the total glycogen content

Das isolierte und sedimentierte Glycogen wurde zunächst durch saure Hydrolyse (Lösen des Niederschlags in 2 ml 0,7 N HCl; Inkubation für 4 Stunden bei 100°C) in die einzelnen Glucosemoleküle aufgespalten. Der Glucosegehalt der Lösung wurde mittels gekoppelter enzymatischer Reaktion eines Stärke-Tests nach Angaben des Herstellers (Boehringer Mannheim) an einem Photometer (Firma Kontron) bei einer Wellenlänge von 340 nm bestimmt.The isolated and sedimented glycogen was initially by acid hydrolysis (dissolving the precipitate in 2 ml  0.7 N HCl; Incubation for 4 hours at 100 ° C) in the individual glucose molecules split. Of the Glucose content of the solution was coupled by means of enzymatic reaction of a starch test according to information of the manufacturer (Boehringer Mannheim) on one Photometer (Kontron company) at a wavelength of 340 nm determined.

Der Reaktionspuffer enthält:The reaction buffer contains:

100 mM MOPS, pH 7,5
 10 mM MgCl₂
  2 mM EDTA
  0,25 mM NADP
  1 mM ATP
  1 U/ml Glucose-6- Phosphat-Dehydrogenase
2 U/ml Hexokinase
100 mM MOPS, pH 7.5
10 mM MgCl₂
2mM EDTA
0.25 mM NADP
1 mM ATP
1 U / ml glucose-6-phosphate dehydrogenase
2 U / ml hexokinase

Die Messung erfolgte bei 25°C mit 10 µl Glucoselösung.The measurement was carried out at 25 ° C. with 10 μl glucose solution.

(d) Bestimmung des Glucose-6-Phosphat Gehaltes(d) Determination of the glucose-6-phosphate content

Zur Bestimmung des Gehaltes der an C-6-Position phosphorylierten Glucosemoleküle wurden gleiche Stoffmengen an Glucose, jeweils der verschiedenen Bakterienkulturen, eingesetzt. Durch Zugabe von gleichen Volumina an 0,7 N KOH zu dem mittels saurer Hydrolyse (siehe oben) in seine Glucosemoleküle aufgespaltenen Glycogens, wurde die Lösung neutralisiert.To determine the content of the C-6 position phosphorylated glucose molecules were the same Amounts of glucose, each of the different Bacterial cultures used. By adding the same Volumes of 0.7 N KOH to that by means of acid hydrolysis (see above) split into its glucose molecules Glycogens, the solution was neutralized.

Der Reaktionspuffer enthält:The reaction buffer contains:

100 mM MOPS, pH 7,5
 10 mM MgCl₂
  2 mM EDTA
  0,25 mM NADP
  2 U/ml Glucose-6- Phosphat-Dehydrogenase
100 mM MOPS, pH 7.5
10 mM MgCl₂
2mM EDTA
0.25 mM NADP
2 U / ml glucose-6-phosphate dehydrogenase

Die Messung erfolgte bei 25°C mit 100-150 µl Glucoselösung. The measurement was carried out at 25 ° C with 100-150 µl Glucose solution.  

(e) Nachweis einer bakterielles Glycogen phosphorylierenden Enzymaktivität(e) Detection of a bacterial glycogen phosphorylating Enzyme activity

Die Ergebnisse der Bestimmung des Phosphatgehaltes des in den Bakterienzellen synthetisierten Glycogens zeigen, daß das Glycogen der E. coli Zellen, die mit den Plasmiden pACAC + pRL2 transformiert worden waren, eine bis zu 290 ± 25% erhöhte Phosphorylierung an C-6- Position der Glucose aufweist, verglichen mit dem Kontrollansatz (E. coli Zellen transformiert mit dem Plasmid pACYC) (siehe folgende Tabelle)The results of the determination of the phosphate content of the show glycogen synthesized in the bacterial cells that the glycogen of the E. coli cells with the Plasmids pACAC + pRL2 had been transformed, one up to 290 ± 25% increased phosphorylation at C-6- Position of the glucose compared to that Control approach (E. coli cells transformed with the Plasmid pACYC) (see following table)

Die hier dargestellten Phosphorylierungsgrade sind der Mittelwert aus mindestens 6 Messungen ausgehend von 6 unabhängigen Transformationen und Glycogenisolierungen. The degrees of phosphorylation shown here are the Average of at least 6 measurements based on 6 independent transformations and glycogen isolation.  

Sequenzprotokoll Sequence listing

Claims (32)

1. DNA-Molekül, das für ein Protein codiert, das in pflanzlichen Zellen sowohl an Stärkekörner gebunden vor­ liegt, als auch in löslicher Form, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:
  • (a) DNA-Molekülen, die für ein Protein mit der unter Seq ID No. 2 angegebenen Aminosäuresequenz codieren;
  • (b) DNA-Molekülen, die die codierende Region der unter Seq ID No. 1 angegebenen Nucleotidsequenz umfassen;
  • (c) DNA-Molekülen, die mit den unter (a) oder (b) ge­ nannten DNA-Molekülen hybridisieren;
  • (d) DNA-Molekülen, deren Sequenz aufgrund des geneti­ schen Codes degeneriert ist im Vergleich zu den Se­ quenzen der unter (a), (b) oder (c) genannten DNA- Moleküle; und
  • (e) Fragmenten, Derivaten oder allelischen Varianten der unter (a) bis (d) genannten DNA-Moleküle.
1. DNA molecule which codes for a protein which is present in plant cells both bound to starch granules and in soluble form, selected from the group consisting of:
  • (a) DNA molecules, which are suitable for a protein with the under Seq ID No. Encode 2 given amino acid sequence;
  • (b) DNA molecules that encode the coding region of Seq ID No. 1 nucleotide sequence given;
  • (c) DNA molecules which hybridize with the DNA molecules mentioned under (a) or (b);
  • (d) DNA molecules whose sequence is degenerate due to the genetic code compared to the sequences of the DNA molecules mentioned under (a), (b) or (c); and
  • (e) Fragments, derivatives or allelic variants of the DNA molecules mentioned under (a) to (d).
2. Vektor enthaltend ein DNA-Molekül nach Anspruch 1.2. Vector containing a DNA molecule according to claim 1. 3. Vektor nach Anspruch 2, wobei das DNA-Molekül verknüpft ist mit regulatorischen DNA-Elementen, die die Transkription in eukaryontischen oder prokaryontischen Zellen gewährleisten.3. The vector of claim 2, wherein the DNA molecule links is with regulatory DNA elements that the Transcription in eukaryotic or prokaryotic Ensure cells. 4. Prokaryontische Zelle enthaltend ein DNA-Molekül nach Anspruch 1 oder einen Vektor nach Anspruch 2 oder 3.4. Prokaryotic cell containing a DNA molecule after Claim 1 or a vector according to Claim 2 or 3. 5. Transgene Pflanzenzelle enthaltend ein DNA-Molekül nach Anspruch 1 in Kombination mit einem heterologen Promotor, der die Transkription in pflanzlichen Zellen gewährleistet. 5. Transgenic plant cell containing a DNA molecule Claim 1 in combination with a heterologous Promoter of transcription in plant cells guaranteed.   6. Pflanze erhältlich durch Regeneration einer Pflanzenzelle nach Anspruch 5.6. Plant obtainable by regeneration Plant cell according to claim 5. 7. Pflanzen enthaltend Pflanzenzellen nach Anspruch 5.7. Plants containing plant cells according to claim 5. 8. Stärke erhältlich aus Pflanzenzellen nach Anspruch 5 oder Pflanzen nach Anspruch 6 oder 7.8. Starch obtainable from plant cells according to claim 5 or plants according to claim 6 or 7. 9. RNA-Molekül erhältlich durch Transkription eines DNA-Mo­ leküls nach Anspruch 1.9. RNA molecule obtainable by transcription of a DNA Mo. leküls according to claim 1. 10. Protein, das durch ein DNA-Molekül nach Anspruch 1 codiert wird.10. Protein produced by a DNA molecule according to claim 1 is encoded. 11. Antikörper, der spezifisch ein Protein nach Anspruch 10 erkennt.11. Antibody, specifically a protein according to claim 10 recognizes. 12. DNA-Molekül codierend eine antisense-RNA, die komplementär ist zu Transkripten eines DNA-Moleküls nach Anspruch 1.12. DNA molecule encoding an antisense RNA that is complementary to transcripts of a DNA molecule Claim 1. 13. DNA-Molekül codierend eine RNA mit Ribozymaktivität, die spezifisch Transkripte eines DNA-Moleküls nach Anspruch 1 spaltet.13. DNA molecule encoding an RNA with ribozyme activity that specifically transcripts of a DNA molecule according to claim 1 splits. 14. Vektor enthaltend ein DNA-Molekül nach Anspruch 12 oder 13.14. Vector containing a DNA molecule according to claim 12 or 13. 15. Vektor nach Anspruch 14, wobei das DNA-Molekül kombiniert ist mit regulatorischen DNA-Elementen, die die Transkription in pflanzlichen Zellen gewährleisten.15. The vector of claim 14, wherein the DNA molecule is combined with regulatory DNA elements that ensure transcription in plant cells. 16. Wirtszelle enthaltend ein DNA-Molekül nach Anspruch 12 oder 13 oder einen Vektor nach Anspruch 14 oder 15.16. Host cell containing a DNA molecule according to claim 12 or 13 or a vector according to claim 14 or 15. 17. Transgene Pflanzenzelle enthaltend ein DNA-Molekül nach Anspruch 12 oder 13 in Kombination mit regulatorischen DNA-Elementen, die die Transkription in pflanzlichen Zellen gewährleisten.17. Transgenic plant cell containing a DNA molecule Claim 12 or 13 in combination with regulatory  DNA elements that translate into plant Ensure cells. 18. Transgene Pflanze erhältlich durch Regeneration der Pflanzenzelle nach Anspruch 17.18. Transgenic plant obtainable by regeneration of the Plant cell according to claim 17. 19. Transgene Pflanze enthaltend Pflanzenzellen nach An­ spruch 17.19. Transgenic plant containing plant cells according to An Proverbs 17 20. Stärke erhältlich aus Pflanzenzellen nach Anspruch 17 oder Pflanzen nach Anspruch 18 oder 19.20. Starch obtainable from plant cells according to claim 17 or plants according to claim 18 or 19. 21. RNA-Molekül erhältlich durch Transkription eines DNA Moleküls nach Anspruch 12 oder 13.21. RNA molecule obtainable by transcription of a DNA Molecule according to claim 12 or 13. 22. Verfahren zur Herstellung von transgenen Pflanzenzellen, die eine modifizierte Stärke synthetisieren, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in den Zellen die Menge von Proteinen nach Anspruch 10 verringert wird, die endogen in der Zelle synthetisiert werden.22. Process for the production of transgenic plant cells, which synthesize a modified starch, thereby ge indicates that in the cells the amount of proteins is reduced according to claim 10, the endogenous in the Cell to be synthesized. 23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Verringerung der Menge der Proteine nach Anspruch 10 in den Zellen durch einen antisense-Effekt erzielt wird.23. The method according to claim 22, characterized in that reducing the amount of proteins according to claim 10 is achieved in the cells by an antisense effect. 24. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Verringerung der Menge der Proteine nach Anspruch 10 in den Zellen durch einen Ribozymeffekt erzielt wird.24. The method according to claim 22, characterized in that reducing the amount of proteins according to claim 10 is achieved in the cells by a ribozyme effect. 25. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Verringerung der Menge der Proteine nach Anspruch 10 in den Zellen durch einen Cosuppressions-Effekt erzielt wird.25. The method according to claim 22, characterized in that reducing the amount of proteins according to claim 10 achieved in the cells by a cosuppression effect becomes. 26. Pflanzenzelle erhältlich durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 25. 26. Plant cell obtainable by a method according to a of claims 22 to 25.   27. Transgene Pflanze erhältlich durch Regeneration der Pflanzenzelle nach Anspruch 26.27. Transgenic plant obtainable by regeneration of the Plant cell according to claim 26. 28. Transgene Pflanze enthaltend Pflanzenzellen nach An­ spruch 26.28. Transgenic plant containing plant cells according to An Proverbs 26. 29. Stärke erhältlich aus Pflanzenzellen nach Anspruch 25 oder Pflanzen nach Anspruch 27 oder 28.29. Starch obtainable from plant cells according to claim 25 or plants according to claim 27 or 28. 30. Stärke nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Vergleich zu in Wildtyp-Pflanzen synthetisierter Stärke einen reduzierten Phosphatgehalt aufweist und wäßrige Lösungen dieser Stärke veränderte Viskositätseigenschaften zeigen.30. Starch according to claim 29, characterized in that it compared to those synthesized in wild-type plants Starch has a reduced phosphate content and aqueous solutions of this strength changed Show viscosity properties. 31. Stärke nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Phosphatgehalt im Vergleich zu Stärke aus Wild­ typ-Pflanzen um mehr als 50% verringert ist.31. Starch according to claim 29 or 30, characterized in that the phosphate content compared to wild starch type plants is reduced by more than 50%. 32. Stärke nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie aus Kartoffel stammt.32. Starch according to one of claims 29 to 31, characterized ge indicates that it comes from potato.
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