在有用的转基因植物中产生花生四烯酸和/或二十碳五烯酸的方法

专利名称：：在有用的转基因植物中产生花生四烯酸和/或二十碳五烯酸的方法专利说明在有用的转基因植物中产生花生四烯酸和/或二十碳五烯酸的方法本发明涉及通过向植物中导入编码具有Δ6-去饱和酶、Δ6-延伸酶或者Δ5-去饱和酶活性的多肽的核酸，在转基因的有用植物中产生花生四烯酸和/或二十碳五烯酸的方法。此外，有利地在所述有用的植物中表达编码ω3-去饱和酶的基因。在该方法的另一有利的实施方案中，编码脂肪酸或者脂类代谢生物合成中的多肽的其他核酸序列可以在植物中表达。这里尤其有利的核酸序列是编码Δ8-去饱和酶、Δ12-去饱和酶、Δ15-去饱和酶、Δ4-去饱和酶、Δ9-延伸酶和/或Δ5-延伸酶活性的那些核酸序列。本发明还涉及根据本发明的方法中产生的油、脂类和/或脂肪酸在饲料或者食品、化妆品或者药物中的用途。脂肪酸和三酰甘油酯在食品工业、动物营养、化妆品和制药领域有许多应用。取决于它们是否是游离的饱和和不饱和的脂肪酸或者具有升高含量的饱和的或者不饱和脂肪酸的三酰甘油酯，它们适于多种不同的应用。多不饱和的ω3脂肪酸和ω6脂肪酸是动物饲料和人类食品的重要成分。多不饱和的长链ω3-脂肪酸如二十碳五烯酸(＝EPA，C20:5Δ5，8，11，14，17)或者二十二碳六烯酸(＝DHA，C22:6Δ4，7，10，13，16，19)由于它们在健康方面的多种作用而是人类营养的重要组分，所述作用包括儿童脑的发育、眼的功能性、激素和其他信号物质的合成，和心血管疾病、癌症和糖尿病的预防(Poulos，ALipids301-14，1995；Horrocks，LAandYeoYKPharmacolRes40211-225，1999)。因此需要生产多不饱和的长链脂肪酸。由于当前人类食物的习惯组成，向食物中加入多不饱和ω3脂肪酸是尤其重要的，所述多不饱和ω3脂肪酸优先在鱼油中发现。从而，例如，将多不饱和脂肪酸，如二十二碳六烯酸(＝DHA，C22:6Δ4，7，10，13，16，19)或者二十碳五烯酸(＝EPA，C20:5Δ5，8，11，14，17)加入婴儿配方中以提高营养价值。下文中，将多不饱和脂肪酸称作PUFA、PUFAs、LCPUFA或者LCPUFAs(多不饱和脂肪酸(polyunsaturatedfattyacids)，PUFA，长链多不饱和脂肪酸(longchainpolyunsaturatedfattyacids)，LCPUFA)。多种脂肪酸和甘油三酯主要从微生物如被孢霉属(Mortierella)或者Schizochytrium或者从产油植物，如大豆、油籽油菜、藻类，如Crypthecodinium或者Phaeodactylum等得到，通常以它们的三酰甘油(＝甘油三酯＝三甘油)的形式得到。然而，它们还可以从动物，例如从鱼得到。有利地通过水解制备游离脂肪酸。然而，极长链多不饱和脂肪酸如EPA、二高-γ-亚麻酸(C20:3Δ8，11，14)或花生四烯酸(ARA，C20:4Δ5，8，11，14)不在油料作物如油籽油菜、大豆、向日葵和红花中合成。这些脂肪酸的常规天然来源为鱼，如鲱、鲑鱼、沙丁鱼、平鲉、鳗鱼、鲤鱼、鳟鱼、大比目鱼、鲭、梭鲈或者鲔鱼，或者藻类。取决于预期的用途，优选含有饱和或者不饱和脂肪酸的油。在人类营养中，例如，优选含有不饱和脂肪酸，特别是多不饱和脂肪酸的脂类。据称多不饱和ω3脂肪酸对血液中的胆固醇水平有积极作用并且从而可能预防心脏病。通过向食物中加入这些ω3脂肪酸可以显著减小心脏病、中风或者高血压的风险。而且，ω3脂肪酸对与免疫学疾病如类风湿性关节炎有关的炎性、特别是慢性炎性过程有积极作用。因此将它们加入食品中，特别是加入饮食食品中，或者用于药物。ω3-和ω6-脂肪酸是称作类二十烷酸的组织激素(如前列腺素)的前体，所述组织激素衍生自二高-γ-亚麻酸、花生四烯酸和二十碳五烯酸、血栓烷和白三烯，血栓烷和白三烯衍生自花生四烯酸和二十碳五烯酸。从ω6-脂肪酸形成的类二十烷酸(称作PG2系列)通常促进炎症反应，而来自ω3-脂肪酸的类二十烷酸(称作PG3系列)有很小或者没有促炎效果。由于多不饱和脂肪酸的积极特征，过去已经尝试利用涉及这些脂肪酸或者甘油三酯的合成的基因在多种生物中产生改变含量的不饱和脂肪酸。从而，WO91/13972和其美国同族专利描述了Δ9-去饱和酶。WO93/11245要求保护Δ15去饱和酶，WO94/11516要求保护Δ12去饱和酶。其他去饱和酶在例如EP-A-0550162，WO94/18337，WO97/30582，WO97/21340，WO95/18222，EP-A-0794250，Stukey等人，J.Biol.Chem.，265，199020144-20149，Wada等人，Nature347，1990200-203或Huang等人，Lipids34，1999649-659中描述。通常，通过导入合适的生物并随后通过分析起始材料和产物而分析酶活性来表征膜结合的去饱和酶。Δ6-去饱和酶在WO93/06712、US5,614,393、WO96/21022、WO00/21557和WO99/27111中描述。该酶在转基因生物中生产的应用描述于WO98/46763、WO98/46764和WO98/46765。在该上下文中，多种去饱和酶的表达和多不饱和脂肪酸的形成也在WO99/64616或者WO98/46776中描述和要求保护。可以将多不饱和脂肪酸根据它们的饱和模式分成两大类ω6或ω3脂肪酸，它们具有代谢和功能上不同的活性。ω6或ω3脂肪酸花生四烯酸和EPA通过多种生物合成途径在微生物如酵母中的合成描述于例如WO0159128、WO0012720、WO02077213和WO0208401中。ω6-代谢途径的起始物质是脂肪酸亚油酸(18:2Δ9，12)，而ω3-途径通过亚麻酸(18:3Δ9，12，15)进行。通过ω3去饱和酶的活性产生亚麻酸(Tocher等人1998，Prog.LipidRes.37，73-117；Domergue等人2002，Eur.J.Biochem.269，4105-4113)。哺乳动物，从而人，没有对应的去饱和酶活性(Δ12-和ω3-去饱和酶)并且必须通过食物摄入这些脂肪酸(必需脂肪酸)。以这些前体开始，生理上重要的多不饱和的脂肪酸花生四烯酸(＝ARA，20:4Δ5，8，11，14)、一种ω6-脂肪酸和ω3-脂肪酸二十碳五烯酸(＝EPA，20:5Δ5，8，11，14，17)通过去饱和酶和延伸酶反应顺序合成。在这方面，ω3-脂肪酸的施用在心血管疾病(Shimikawa2001，WorldRev.Nutr.Diet.88，100-108)、炎症(Calder2002，Proc.Nutr.Soc.61，345-358)和关节炎(Cleland和James2000，J.Rheumatol.27，2305-2307)的治疗中显示出上述治疗效果。迄今已知的产生花生四烯酸和/或二十碳五烯酸的方法具有一些缺点。所述方法通常产生两种脂肪酸的混合物。唯一已知的用于产生具有低比例EPA的花生四烯酸的方法是真菌发酵方法。这是油来源，其对于营养生理学是次优的，因为它包含在人类食品中不存在的脂肪酸。花生四烯酸的另一种可能的来源是卵脂类。然而，这些包含高比例的磷脂和胆固醇，它们在食品中广泛使用是不利的。高等植物包含多不饱和脂肪酸如亚油酸(C18:2)和亚麻酸(C18:3)。ARA和/或EPA在高等植物的种子油中根本没有发现或者以仅仅以极小量存在(E.UccianiNouveauDictionnairedesHuilesVégétales.Technique&Documentation-Lavoisier，1995.ISBN2-7430-0009-0)。然而，在高等植物，优选在油料作物如油菜(oilseedrape)、亚麻子、向日葵和大豆中产生LCPUFA将是有利的，因为食品工业、动物营养和制药目的所需的较大量的高质量LCPUFA可以经济地得到。作为实例，DE10219203(VerfahrenzurHerstellungmehrfachinPflanzen[在植物中产生多不饱和脂肪酸的方法])首次描述了包含并且表达编码LCPUFA生物合成酶并且因此产生LCPUFA的第一种转基因植物。然而，这些植物产生的LCPUFA的量需要进一步优化以加工所述植物中存在的油。因此，为了在食品和/或动物饲料中富集这些多不饱和脂肪酸，仍然非常需要用于产生花生四烯酸和/或二十碳五烯酸的简单的廉价方法。因此，目的是开发用于产生花生四烯酸和/或二十碳五烯酸的简单、廉价、经济的方法，其不具有上述缺点。此外，这种方法应该能够以划算的方式合成几乎任何量的所述脂肪酸。除了有价值的产品外，花生四烯酸和/或二十碳五烯酸应该尽可能地与少数其他PUFA一样包含仅仅ω3或ω6脂肪酸，有利地仅仅ω3脂肪酸。通过本发明的方法实现了该目的，该方法用于在转基因有用的植物中产生花生四烯酸或者二十碳五烯酸或者花生四烯酸和二十碳五烯酸，其含量基于所述转基因有用的植物的总脂类含量为按重量计至少4％，其中所述方法包括下面的步骤a)向所述有用的植物中导入至少一种编码Δ6-去饱和酶的核酸序列，和b)向所述有用的植物中导入至少一种编码Δ6-延伸酶的核酸序列，和c)向所述有用的植物中导入至少一种编码Δ5-去饱和酶的核酸序列，和其中借助至少一种组成型启动子和终止子在所述植物中表达步骤(a)到(c)中指出的序列。有利地，用于本发明的方法中并且编码具有Δ6-去饱和酶、Δ6-延伸酶或Δ5-去饱和酶活性的多肽的上述核酸序列选自由下面组成的组a)具有SEQIDNO1、SEQIDNO3、SEQIDNO5或SEQIDNO7中所示序列的核酸序列，或者b)由于遗传密码简并性，可以从SEQIDNO2、SEQIDNO4、SEQIDNO6或SEQIDNO8中所示的氨基酸序列衍生的核酸序列，或者c)SEQIDNO1、SEQIDNO3、SEQIDNO5或SEQIDNO7中所示核酸序列的衍生物，其编码在氨基酸水平上与SEQIDNO2、SEQIDNO4、SEQIDNO6或SEQIDNO8至少40％同源并且具有Δ6-去饱和酶、Δ6-延伸酶或Δ5-去饱和酶活性的多肽。在该方法的优选实施方案中，将编码ω3-去饱和酶的核酸序列额外导入有用的植物中。所述编码ω3-去饱和酶的核酸序列有利地选自a)具有SEQIDNO9中所示序列的核酸序列，或者b)由于遗传密码简并性可以从SEQIDNO10中所示的氨基酸序列衍生的核酸序列，或者c)SEQIDNO9中所示核酸序列的衍生物，其编码在氨基酸水平上与SEQIDNO10至少40％同源并且具有ω3-去饱和酶活性的多肽。有利地，根据本发明的方法产生的多不饱和脂肪酸ARA和/或EPA包含ω3或ω6脂肪酸系列的具有至少两个、有利地三个、四个或五个双键的其他LCPUFAS。在该方法中产生的脂肪酸有利地在脂肪酸链中有18或20个碳原子，并且优选在脂肪酸链中包含20个碳原子。有利地，使用用于该方法中并且编码Δ6-去饱和酶、Δ6-延伸酶或Δ5-去饱和酶和/或ω3-去饱和酶的核酸在小程度上转化或者根本不转化、有利地根本不转化饱和脂肪酸。在小程度上指与多不饱和脂肪酸相比，所述饱和脂肪酸以小于5％的活性，有利地小于3％、尤其有利地小于2％、非常尤其优选小于1、0.5、0.25或0.125％的活性被转化。除了该方法中产生的脂肪酸ARA和/或EPA外，这些可以额外地在所述方法中作为单独的脂肪酸产生或者可以以脂肪酸混合物存在。有利地，上述编码Δ6-去饱和酶、Δ6-延伸酶或Δ5-去饱和酶和/或ω3-去饱和酶的核酸序列与脂肪酸和/或脂类代谢的其他基因，如编码具有Δ12-去饱和酶、Δ9-延伸酶、Δ8-去饱和酶、Δ5-延伸酶和/或Δ4-去饱和酶活性的多肽的核酸序列组合表达。用于本发明方法中的核酸有利地在营养组织(＝体细胞组织)中表达。对于本发明的目的，营养组织指组织的特征是通过有丝分裂增殖。该类型的组织也可以通过无性生殖(＝单性生殖)和繁殖产生。如果个体的数目在连续世代增殖，那么使用术语繁殖。通过无性生殖产生的这些个体与它们的亲本基本上相同。此类组织的实例为叶、花、根、茎干、地上或者地下纤匐枝(侧枝、匍匐茎)、根茎、芽、块茎，如块根或者块茎、生殖球、繁殖体、繁殖芽、小鳞茎或者具鳞根出条。此类组织也可以通过假胎萌、真胎萌或者人工引起的胎萌产生。但是其中有利地发生表达的营养组织也包括无配子种子生殖产生的种子，典型如菊科(Asteraceae)、禾本科((Poaceae)或者蔷薇科((Rosaceae)。用于根据本发明方法中的核酸在生殖组织(种系组织)中以小程度表达(如果表达)。此类组织的实例是有性生殖，即减数分裂细胞产生的组织，如由于有性过程产生的种子。小程度是指在RNA和/或蛋白质水平测量的表达与营养组织相比小于5％、有利地小于3％、尤其有利地小于2％、非常尤其优选小于1、0.5、0.25或0.125％。对于本发明的目的，生殖组织指由于减数分裂形成的组织。方法中产生的多不饱和脂肪酸有利地结合在磷脂和/或三酰甘油酯中，但是也可以在生物中作为游离脂肪酸或者以其他脂肪酸酯的形式存在。它们可以作为“纯产品”或者有利地以多种脂肪酸的混合物或者不同磷脂如磷脂酰甘油、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺和/或磷脂酰丝氨酸和/或三酰甘油、单酰甘油和/或二酰甘油的混合物的形式存在。该方法中产生的LCPUFAS——ARA和/或EPA有利地以磷脂酰胆碱和/或磷脂酰乙醇胺和/或三酰甘油存在。所述三酰甘油可以还包含其他脂肪酸，如具有4到6个碳原子的短链脂肪酸、具有8到12个碳原子的中等链脂肪酸或者具有14到24个碳原子的长链脂肪酸，并且优选包含长链脂肪酸，长链脂肪酸尤其优选为C18或C20脂肪酸的LCPUFA。根据本发明的方法有利地产生具有多不饱和的C18和/或C20脂肪酸分子的脂肪酯，在脂肪酯中具有至少两个双键，有利地在脂肪酯中具有至少3、4或者5个双键，尤其有利地在脂肪酯中具有4或者5个双键，这有利地导致合成亚油酸(＝LA，C18:2Δ9，12)、γ-亚麻酸(＝GLA，C18:3Δ6，9，12)、十八碳四烯酸(＝SDA，C18:4Δ6，9，12，15)、二高-γ-亚麻酸(＝DGLA，20:3Δ8，11，14)、花生四烯酸(ARA，C20:4Δ5，8，11，14)或者二十碳五烯酸(EPA，C20:4Δ5，8，11，14)或者它们的混合物，优选ARA和/或EPA。非常尤其优选产生ω3脂肪酸EPA。具有多不饱和的C18和/或C20脂肪酸分子的脂肪酯可以以油或者脂类的形式，例如，以诸如鞘脂类、磷酸甘油酯、脂类、糖脂例如糖鞘脂类、磷脂，如磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰甘油、磷脂酰肌醇或者双磷脂酰甘油、单酰基甘油酯、二酰基甘油酯、三酰甘油酯，或者其他脂肪酸酯，如乙酰辅酶A酯的化合物形式从用于产生脂肪酸酯的植物分离，所述化合物包含具有至少2、3、或4、优选3或4个双键的多不饱和脂肪酸，并且有利地以它们的二酰基甘油酯、三酰甘油酯和/或以磷脂酰酯，特别优选以三酰甘油酯、磷脂酰胆碱和/或磷脂酰丝氨酸的形式分离。除了这些酯，植物还包含作为游离脂肪酸存在或者结合其他化合物的多不饱和脂肪酸。通常，多种上述化合物(脂肪酸酯和游离脂肪酸)存在于生物中，大概分布为按重量计80到90％甘油三酯，按重量计2到5％甘油二酯，按重量计5到10％甘油一酯，按重量计1到5％游离脂肪酸，按重量计2到8％磷脂，多种化合物的总量为按重量计100％。根据本发明的方法产生的LCPUFAs以按重量计至少4％，有利地按重量计至少5、6、7、8、9或10％，优选按重量计至少11、12、13、14或15％，尤其优选按重量计至少16、17、18、19或20％，非常尤其优选按重量计至少25、30、35或40％的含量产生，所述含量是基于转基因植物中的总脂肪酸。在该上下文中，三酰甘油和/或磷脂酰甘油、有利地磷脂酰胆碱和/或磷脂酰丝氨酸包含根据本发明的方法产生的脂肪酸ARA和/或EPA，基于总脂肪酸，含量为按重量计至少10％、优选按重量计至少11、12、13、14或15％，尤其优选按重量计至少16、17、18、19或20％，非常尤其优选按重量计至少25、26、27、28、29、30或31％，最优选按重量计至少32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44或45％。脂肪酸有利地以结合的形式产生。借助用于本发明方法中的核酸，可能将这些不饱和脂肪酸连接到有利地产生的甘油三酯的sn1、sn2和/或sn3位置。有利地，至少11％的三酰甘油是双取代的，即，在sn1和sn2或者sn1和sn3位被取代。三取代的三酰甘油也是可检测到的。因为本发明方法中的起始化合物亚油酸(C18:2)和亚麻酸(C18:3)分别进行多种反应步骤，所以该方法的最后产物如花生四烯酸或者二十碳五烯酸(EPA)不以绝对纯的产物得到，而是最终产物总是也含有痕量或者较大量的前体。例如，如果起始植物含有亚油酸和亚麻酸，那么最终产物如ARA或者EPA将作为混合物存在。基于具体最终产物的量，前体将有利地构成按重量计不超过20％，优选按重量计不超过15％，尤其优选按重量计不超过10％，非常尤其优选按重量计不超过5％。有利地，在根据本发明的方法中，转基因植物仅仅产生作为最终产物的ARA或者EPA，其为结合的或者游离酸的形式。根据本发明方法产生的脂肪酸酯或者脂肪酸混合物有利地包含6到15％棕榈酸、1到6％硬脂酸；7-85％油酸；0.5到8％异油酸、0.1到1％花生酸、7到25％饱和脂肪酸、8到85％单不饱和脂肪酸，和60到85％多不饱和脂肪酸，每种情况下都基于100％和生物的总脂肪酸含量。有利地，脂肪酸酯或者脂肪酸混合物中存在的多不饱和脂肪酸优选为至少0.1；0.2；0.3；0.4；0.5；0.6；0.7；0.8；0.9或1％花生四烯酸(基于总脂肪酸含量)。此外，根据本发明方法产生的脂肪酸酯或者脂肪酸混合物有利地包含选自下面脂肪酸的芥酸(13-二十二碳烯酸)、苹婆酸(9，10-亚甲基十八碳-9-烯酸)、锦葵酸(8，9-亚甲基十七碳-8-烯酸)、大风子油酸(环戊烯十二烷酸)、呋喃脂肪酸(9，12-环氧十八碳-9，11-二烯酸)、斑鸠菊酸(9，10-环氧十八碳-12-烯酸)、果脂酸(6-十八碳炔酸)、6-十九碳炔酸、santalbicacid(反11-十八碳烯-9-炔酸)、6，9-十八碳烯炔酸、pyrulicacid(反10-十七烯-8-炔酸)、crepenyninicacid(9-十八烯-12-炔酸)、13，14-二氢oropheicacid、十八碳-13-烯-9，11-二炔酸、伞形花子油酸(顺-6-十八烯酸)、9顺，12反-十八碳二烯酸、金盏花素酸(calendulicacid)(8反10反12顺-十八碳三烯酸)、梓甙酸(catalpicacid)(9反11反13顺-十八碳三烯酸)、桐酸(9顺11反13反-十八碳三烯酸)、jacaricacid(8顺10反12顺-十八碳三烯酸)、石榴酸(9顺11反13顺-十八碳三烯酸)、麦饼树酸(9顺11反13反15顺-十八碳四烯酸)、皮诺敛酸(pinolenicacid)(全-顺-5，9，12-十八碳三烯酸)、laballenicacid(5，6-十八碳二烯丙二烯酸)、蓖麻油酸(12-羟油酸)和/或革盖菌素酸(coriolicacid)(13-羟-9顺，11反-十八碳二烯酸)的脂肪酸。上面提到的脂肪酸通常有利地在根据本发明的方法产生的脂肪酸酯或者脂肪酸混合物中以痕量发现，也就是说，基于总脂肪酸，它们的存在小于30％，优选小于25％、24％、23％、22％或21％、特别优选小于20％、15％、10％、9％、8％、7％、6％或5％、非常特别优选小于4％、3％、2％或1％。在本发明的另一优选形式中，这些上面提到的脂肪酸基于总脂肪酸小于0.9％、0.8％、0.7％、0.6％或0.5％，特别优选小于0.4％、0.3％、0.2％、0.1％。根据本发明的方法产生的脂肪酸酯或者脂肪酸混合物有利地基于总脂肪酸占小于0.1％，和/或者没有丁酸，没有胆固醇，没有鱼酸(＝二十二碳五烯酸，C22:5Δ4，8，12，15，21)并且没有尼生酸(二十四碳六烯酸，C23:6Δ3，8，12，15，18，21)。用于根据本发明方法的核酸序列相对于非转基因的有用植物可以增加多不饱和脂肪酸的产量至少50％，有利地至少80％，尤其有利地至少100％，非常尤其有利地至少150％，见实施例。化学上纯的多不饱和脂肪酸或者脂肪酸组合物也可以通过上述方法合成。为此，以已知方式从植物分离脂肪酸或者脂肪酸组合物，所述方式为例如通过提取、蒸馏、结晶、层析或者这些方法的组合。这些化学纯的脂肪酸或者脂肪酸组合物有利地用于食品工业、化妆品领域和特别是制药工业领域。原则上，所有双子叶或者单子叶有用的植物都适于根据本发明的方法。有用的植物指用于人和动物的食物生产、奢侈消费品、纤维和药品生产的植物，如谷物，如谷类、稻、小麦、大麦、粟、燕麦、黑麦、荞麦；如块茎，如马铃薯、树薯、batate、山药等，如糖类植物，例如，甘蔗或者甜菜；如豆类，例如豆、豌豆、芸豆等等；如油和脂肪植物，如大豆、油籽油菜、向日葵、红花、亚麻子、camelina等等。有利的植物选自下面科的植物科槭树科(Aceraceae)、猕猴桃科(Actinidiaceae)、漆树科(Anacardiaceae)、伞形科(Apiaceae)、槟榔科(Arecaceae)、菊科(Asteraceae)、、桦木科(Betulaceae)、紫草科(Boraginaceae)、十字花科(Brassicaceae)、凤梨科(Bromeliaceae)、大麻科(Cannabaceae)、美人蕉科(Cannaceae)、忍冬科(Caprifoliaceae)、藜科(Chenopodiaceae)、旋花科(Convolvulaceae)、葫芦科(Cucurbitaceae)、薯蓣科(Dioscoreaceae)、胡颓子科(Elaeagnaceae)、杜鹃花科(Ericaceae)、大戟科(Euphorbiaceae)、豆科(Fabaceae)、山毛榉科(Fagaceae)、醋栗科(Grossulariaceae)、胡桃科(Juglandaceae)、樟科(Lauraceae)、百合科(Liliaceae)、亚麻科(Linaceae)、锦葵科(Malvaceae)、桑科(Moraceae)、芭蕉科(Musaceae)、木犀科(Oleaceae)、酢浆草科(Oxalidaceae)、罂粟科(Papaveraceae)、禾本科(Poaceae)、蓼科(Polygonaceae)、石榴科(Punicaceae)、蔷薇科(Rosaceae)、茜草科(Rubiaceae)、芸香科(Rutaceae)、玄参科(Scrophulariaceae)、茄科(Solanaceae)、梧桐科(Sterculiaceae)和败酱科(Valerianaceae)。可以提及的实例是下面的植物，其选自漆树科如黄连木属(Pistacia)、芒果属(Mangifera)、腰果属(Anacardium)例如阿月混子(Pistaciavera[阿月混子实])、芒果(Mangiferindica[芒果])或腰果(Anacardiumoccidentale[腰果])的属和种、菊科如金盏花属(Calendula)、红蓝花属(Carthamus)、矢车菊属(Centaurea)、菊苣属(Cichorium)、菜蓟属(Cynara)、向日葵属(Helianthus)、莴苣属(Lactuca)、Locusta、万寿菊属、缬草属(Valeriana)例如金盏花(Calendulaofficinalis[普通金盏花])、红花(Carthamustinctorius[红花])、矢车菊(Centaureacyanus[矢车菊])、菊苣(Cichoriumintybus[菊苣])、洋蓟(Cynarascolymus[朝鲜蓟])、向日葵(Helianthusannus[向日葵])、莴苣(Lactucasativa)、皱叶莴苣(Lactucacrispa)、芋(Lactucaesculenta)、毒莴苣的某些种(LactucascariolaL.ssp.Sativa)、LactucascariolaL.var.integrata、LactucascariolaL.var.integrifolia、莴苣romana亚种(Lactucasativasubsp.Romana)、Locustacommunis、莴苣缬草(Valerianalocusta[沙拉蔬菜])、香叶万寿菊(Tageteslucida)、万寿菊(Tageteserecta)或细叶万寿菊(Tagetestenuifolia)[非洲或法国金盏花]的属和种、伞形科如胡萝卜属(Daucus)例如胡萝卜(Daucuscarota[胡萝卜])的属和种、桦木科如榛属(Corylus)例如欧洲榛(Corylusavellana)或榛子(Coryluscolurna[榛子])的属和种、紫草科如Borago，例如，如下的属和种Boragoofficinalis[琉璃苣]，十字花科如芸苔属(Brassica)、亚麻荠属(Camelina)、Melanosinapis、白芥属(Sinapis)、拟南芥属(Arabadopsis)例如欧洲油菜(Brassicanapus)、芜青属某些种(Brassicarapassp.[油菜])、野生欧白芥(Sinapisarvensis)、芥菜(Brassicajuncea)、Brassicajunceavar.juncea、皱叶芥菜(Brassicajunceavar.crispifolia)、大叶芥菜(Brassicajunceavar.foliosa)、黑芥(Brassicanigra)、Brassicasinapioides、亚麻荠(Camelinasativa)、芥菜(Melanosinapiscommunis[芥菜])、甘蓝(Brassicaoleracea[饲用甜菜])或拟南芥(Arabidopsisthaliana)的属和种、凤梨科如凤梨属(Anana)、Bromelia(菠萝)例如菠萝(Ananacomosus)、Ananasananas或Bromeliacomosa[菠萝]的属和种、番木瓜科如番木瓜属(Carica)例如番木瓜(Caricapapaya[番木瓜])的属和种、大麻科如大麻属(Cannabis)例如大麻(Cannabissativa[大麻])的属和种、旋花科如番薯属(Ipomea)、旋花属(Convolvulus)例如甘薯(Ipomoeabatatus)、提琴叶牵牛花(Ipomoeapandurata)、Convolvulusbatatas、Convolvulustiliaceus、Ipomoeafastigiata、Ipomoeatiliacea、三裂叶薯(Ipomoeatriloba)或Convolvuluspanduratus[甜薯、番薯]的属和种、藜科如甜菜属(Betavulgaris)例如甜菜(Betavulgaris)、Betavulgarisvar.altissima、甜菜普通变种(Betavulgarisvar.vulgaris)、Betamaritima、甜菜宿根变种Betavulgarisvar.perennis、Betavulgarisvar.Conditiva或Betavulgarisvar.esculenta[甜菜]的属和种、葫芦科如南瓜属(Cucurbita)例如笋瓜(Cucurbitamaxima)、灰子南瓜(Cucurbitamixta)、西葫芦(Cucurbitapepo)或南瓜(Cucurbitamoschata[西葫芦/南瓜])的属和种、胡颓子科如胡颓子属(Elaeagnus)例如油橄榄(Oleaeuropaea[橄榄])的属和种、杜鹃花科如山月桂属(Kalmia)例如阔叶山月桂(Kalmialatifolia)、狭叶山月桂(Kalmiaangustifolia)、小叶山月桂(Kalmiamicrophylla)、沼泽山月桂(Kalmiapolifolia)、西洋山月桂(Kalmiaoccidentalis)、Cistuschamaerhodendros或山月桂(Kalmialucida[山月桂])的属和种、大戟科如木薯属(Manihot)、Janipha、麻风树属(Jatropha)、蓖麻属(Ricinus)例如木薯(Manihotutilissima)、Janiphamanihot、Jatrophamanihot、Manihotaipil、甜木薯(Manihotdulcis)、Manihotmanihot、Manihotmelanobasis、木薯(Manihotesculenta[木薯])或蓖麻(Ricinuscommunis[蓖麻])的属和种、豆科如豌豆属(Pisum)、合欢属(Albizia)、Cathormion、Feuillea、Inga、Pithecolobium、金合欢属(Acacia)、含羞草属(Mimosa)、Medicajo、大豆属(Glycine)、扁豆属(Dolichos)、菜豆属Phaseolus、大豆属(Soybean)例如豌豆(Pisumsativum)、饲料豌豆(Pisumarvense)、Pisumhumile[豌豆]、Albiziaberteriana、合欢(Albiziajulibrissin)、阔荚合欢(Albizialebbeck)、Acaciaberteriana、Acacialittoralis、Albiziaberteriana、Albizziaberteriana、Cathormionberteriana、Feuilleaberteriana、Ingafragrans、Pithecellobiumberterianum、Pithecellobiumfragrans、Pithecolobiumberterianum、Pseudalbizziaberteriana、Acaciajulibrissin、Acacianemu、Albizianemu、Feuilleeajulibrissin、Mimosajulibrissin、Mimosaspeciosa、Sericanrdajulibrissin、阔荚金合欢(Acacialebbeck)、Acaciamacrophylla、大叶合欢(Albizialebbeck)、Feuilleealebbeck、大叶含羞草(Mimosalebbeck)、Mimosaspeciosa、紫苜蓿(Medicagosativa)、野苜蓿(Medicagofalcata)、杂交苜蓿(Medicagovaria)[紫花苜蓿]、大豆(Glycinemax)、镰扁豆(Dolichossoja)、宽叶蔓豆(Glycinegracilis)、大豆(Glycinehispida)、大菜豆(Phaseolusmax)、Sojahispida或Sojamax[大豆]的属和种、牻牛儿苗科(Geraniaceae)如天竺葵属(Pelargonium)、椰子属(Cocos)、Oleum例如椰子(Cocosnucifera)、茶麋子天竺葵(Pelargoniumgrossularioides)或椰子油(Oleumcocois[椰子])的属和种、禾本科如甘蔗属(Saccharum)例如甘蔗(Saccharumofficinarum)的属和种、胡桃科如胡桃属(Juglans)、Wallia例如胡桃(Juglansregia)、Juglansailanthifolia、山核桃(Juglanssieboldiana)、灰核桃(Juglanscinerea)、Walliacinerea、Juglansbixbyi、加州黑核桃(Juglanscalifornica)、印度黑核桃(Juglanshindsii)、Juglansintermedia、Juglansjamaicensis、大核桃(Juglansmajor)、Juglansmicrocarpa、黑核桃(Juglansnigra)或胡桃(Wallianigra)[胡桃]的属和种、樟科如鳄梨属(Persea)、月桂属(Laurus)例如月桂(Laurusnobilis[bay])、鳄梨(Perseaamericana)、鳄梨油(Perseagratissima)或Perseapersea[avocado]的属和种、豆科如落花生属(Arachis)例如落花生(Arachishypogaea[花生])的属和种、亚麻科如亚麻属(Linum)、Adenolinum属例如亚麻(Linumusitatissimum)、Linumhumile、奥地利亚麻(Linumaustriacum)、Linumbienne、窄叶亚麻(Linumangustifolium)、泻亚麻(Linumcatharticum)、金黄亚麻(Linumflavum)、大花亚麻(Linumgrandiflorum)、Adenolinumgrandiflorum、刘易斯亚麻(Linumlewisii)、那旁亚麻(Linumnarbonense)、宿根亚麻(Linumperenne)、宿根亚麻刘易斯变种(Linumperennevar.lewisii)、Linumpratense或亚麻子(Linumtrigynum[亚麻子])的属和种、Lythrarieae如石榴属(Punica)例如石榴(Punicagranatum[pomegranate])的属和种、锦葵科(Malvaceae)如棉属(Gossypium)例如陆地棉(Gossypiumhirsutum)、树棉(Gossypiumarboreum)、海岛棉(Gossypiumbarbadense)、草棉(Gossypiumherbaceum)或瑟伯棉(Gossypiumthurberi[棉])的属和种、芭蕉科(Musaceae)如芭蕉属(Musa)例如香蕉(Musanana)、小果野蕉(Musaacuminata)、大蕉(Musaparadisiaca)、芭蕉属的某些种(Musaspp.[banana])的属和种、柳叶菜科(Onagraceae)如Camissonia属、月见草属(Oenothera)例如月见草(Oenotherabiennis)或夜来香(Camissoniabrevipes[月见草])的属和种、棕榈科(Palmae)如油棕属(Elaeis)，例如以下的属和种油棕(Elaeisguineensis[油棕榈])、罂粟科(Papaveraceae)如罂粟属(Papaver)，例如以下的属和种东方罂粟(Papaverorientale)、虞美人(Papaverrhoeas)、长荚罂粟(Papaverdubium[罂粟])、胡麻科(Pedaliaceae)如胡麻属(Sesamum)例如胡麻(Sesamumindicum[sesame])的属和种、胡椒科(Piperaceae)如胡椒属(Piper)、Artanthe、草胡椒属(Peperomia)、Steffensia例如树胡椒(Piperaduncum)、Piperamalago、狭叶胡椒(Piperangustifolium)、大胡椒(Piperauritum)、萎叶(Piperbetel)、荜澄茄(Pipercubeba)、荜菝(Piperlongum)、胡椒(Pipernigrum)、假荜拔(Piperretrofractum)、Artantheadunca、Artantheelongata、长胡椒(Peperomiaelongata)、Piperelongatum、Steffensiaelongata[cayennepepper]的属和种、禾本科(Poaceae)如大麦属(Hordeum)、黑麦属(Secale)、燕麦属(Avena)、高梁属(Sorghum)、须芒草属(Andropogon)、绒毛草属(Holcus)、黍属(Panicum)、稻属(Oryza)、玉蜀黍属(Zea(maize))、小麦属(Triticum)例如大麦(Hordeumvulgare)、芒颖大麦草(Hordeumjubatum)、鼠大麦草(Hordeummurinum)、短芒大麦草(Hordeumsecalinum)、栽培二棱大麦(Hordeumdistichon)、Hordeumaegiceras、六列大麦(Hordeumhexastichon)、六棱大麦(Hordeumhexastichum)、不规则大麦(Hordeumirregulare)、大麦(Hordeumsativum)、短芒大麦草(Hordeumsecalinum)[大麦]、黑麦(Secalecereale[黑麦])、燕麦(Avenasativa)、野燕麦(Avenafatua)、地中海红燕麦(Avenabyzantina)、Avenafatuavar.sativa、杂种燕麦(Avenahybrida[燕麦])、二色高梁(Sorghumbicolor)、石茅高梁(Sorghumhalepense)、甜高梁(Sorghumsaccharatum)、高梁(Sorghumvulgare)、Andropogondrummondii、二色绒毛草(Holcusbicolor)、Holcussorghum、Sorghumaethiopicum、Sorghumarundinaceum、Sorghumcaffrorum、垂穗高梁草(Sorghumcernuum)、工艺高梁(Sorghumdochna)、Sorghumdrummondii、硬高粱草(Sorghumdurra)、Sorghumguineense、Sorghumlanceolatum、多脉高粱草(Sorghumnervosum)、甜高梁(Sorghumsaccharatum)、Sorghumsubglabrescens、垂叶高梁草(Sorghumverticilliflorum)、高梁(Sorghumvulgare)、石茅高梁(Holcushalepensis)、Sorghummiliaceum、黍粟(Panicummilitaceum[millet])、稻(Oryzasativa)、Oryzalatifolia[稻]、玉米(Zeamays[maize])、小麦(Triticumaestivum)、硬粒小麦(Triticumdurum)、圆柱小麦(Triticumturgidum)、Triticumhybernum、马卡小麦(Triticummacha)、普通小麦(Triticumsativum或Triticumvulgare)[小麦]、紫球藻科(Porphyridiaceae)如Chroothece属、Flintiella属、Petrovanella属、紫球藻属(Porphyridium)、Rhodella、Rhodosorus、Vanhoeffenia例如紫球藻(Porphyridiumcruentum)的属和种、山龙眼科(Proteaceae)如澳洲坚果属(Macadamia)例如全缘叶澳洲坚果(Macadamiaintergrifolia[macadamia])的属和种，茜草科(Rubiaceae)如咖啡属(Coffea)例如咖啡属(Coffea)某些种、小果咖啡(Coffeaarabica)、中果咖啡(Coffeacanephora)或大果咖啡(Coffealiberica[coffee])、玄参科(Scrophulariaceae)如毛蕊花属(Verbascum)例如以下的属和种毛瓣毛蕊花(Verbascumblattaria)、东方毛蕊花(Verbascumchaixii)、密叶毛蕊花(Verbascumdensiflorum)、Verbascumlagurus、长叶毛蕊花(Verbascumlongifolium)、Verbascumlychnitis、Verbascumnigrum、奥林匹克毛蕊花(Verbascumolympicum)、Verbascumphlomoides、紫毛蕊花(Verbascumphoenicum)、Verbascumpulverulentum或毛蕊花(Verbascumthapsus[verbascum])、茄科(Solanaceae)如辣椒属(Capsicum)、烟草属(Nicotiana)、茄属(Solanum)、番茄属(Lycopersicon)例如以下的属和种辣椒(Capsicumannuum)、Capsicumannuumvar.glabriusculum、五色椒(Capsicumfrutescens[pepper])、红椒(Capsicumannuum[paprika])、烟草(Nicotianatabacum)、花烟草(Nicotianaalata)、长头烟草(Nicotianaattenuata)、光烟草(Nicotianaglauca)、Nicotianalangsdorffii、Nicotianaobtusifolia、Nicotianaquadrivalvis、Nicotianarepanda、黄花烟草(Nicotianarustica)、Nicotianasylvestris[烟草]、马铃薯(Solanumtuberosum[番茄])、茄(Solanummelongena[eggplant])、番茄(Lycopersiconesculentum)、Lycopersiconlycopersicum、梨形番茄(Lycopersiconpyriforme)、红茄(Solanumintegrifolium)或番茄(Solanumlycopersicum)[番茄]、梧桐科(Sterculiaceae)如可可树属(Theobroma)例如可可树(Theobromacacao[可可])的属和种或山茶科(Theaceae)如山茶属(Camellia)例如大叶茶(Camelliasinensis[茶])的属和种。在该方面的有利的实施方案中，使用的有用的植物是包含大量脂类化合物的油料植物，如花生、油菜、卡诺拉油菜、向日葵、红花(Carthamustinctoria)、罂粟、芥菜、大麻、蓖麻、橄榄、芝麻、金盏花、石榴、月见草、毛蕊花、大蓟、野玫瑰、榛子、杏仁、澳洲坚果、鳄梨、月桂、西葫芦、亚麻子、大豆、阿月混子、琉璃苣、树(油棕榈树、椰子树或胡桃树)或作物例如玉米、小麦、黑麦、燕麦、小黑麦、稻、大麦、棉、木薯(manioc)、胡椒、万寿菊、茄科例如马铃薯、烟草、茄子和番茄、蚕豆属的种、豌豆、紫花苜蓿或灌木(咖啡、可可、茶)、柳属的种和多年生牧草及饲料作物。有利的植物根据本发明是油料植物如花生、油菜、芸苔、向日葵、红花、罂粟、芥菜、大麻、蓖麻、橄榄、金盏花、石榴、月见草、西葫芦/南瓜、亚麻子、大豆、琉璃苣、树(油棕榈树、可可树)。尤其优选富含C18:2和/或C18:3脂肪酸的植物，如向日葵、红花、烟草、毛蕊花、芝麻、棉、西葫芦/南瓜、罂粟、月见草、胡桃、亚麻子、大麻、大蓟或者红花。非常尤其优选红花、向日葵、罂粟、月见草、胡桃、亚麻子或大麻。对于根据本发明所述的方法有利的是除了在方法步骤(a)到(c)中导入的核酸外，还向植物中导入编码脂肪酸或脂类代谢的其他核酸，并且任选导入编码ω3-去饱和酶的核酸序列。原则上，可能有利地组合使用脂肪酸或者脂类代谢的任何基因与用于根据本发明方法中的核酸序列，所述核酸序列编码Δ6-延伸酶、Δ6-去饱和酶、Δ5-去饱和酶和/或ω3-去饱和酶[为了本发明目的，将复数形式理解为包含单数，并且反之亦然]；选自酰基辅酶A脱氢酶、酰基ACP[＝酰基载体蛋白]去饱和酶、酰基ACP硫酯酶、脂肪酸酰基转移酶、酰基-辅酶A溶血磷脂酰基转移酶、脂肪酸合酶、脂肪酸羟化酶、乙酰基-辅酶A羧化酶、酰基辅酶A氧化酶、脂肪酸去饱和酶、脂肪酸炔属酶(acetylenase)、脂加氧酶、三酰甘油脂肪酶、氧化丙二烯合酶、氢过氧化物裂合酶或脂肪酸延伸酶的脂肪酸和脂类代谢中的基因有利地与所述Δ6-延伸酶、Δ6-去饱和酶、Δ5-去饱和酶和/或ω3-去饱和酶组合使用。尤其优选使用选自Δ4-去饱和酶、Δ8-去饱和酶、Δ9-去饱和酶、Δ12-去饱和酶、Δ5-延伸酶或Δ9-延伸酶的基因与上述所述Δ6-延伸酶、Δ6-去饱和酶、Δ5-去饱和酶和/或ω3-去饱和酶的基因组合，可能组合使用单种基因或者多种基因。用于根据本发明方法中的ω3-去饱和酶应该有利地使得ω6生物合成途径可能向ω3生物合成途径偏转，有利地导致C18:2-向C18:3脂肪酸的偏转。ω3-去饱和酶的这些性质有利地使得生物、有利地植物或者真菌中的脂肪酸谱从ω6脂肪酸偏向ω3脂肪酸。还有利地的是所述ω3-去饱和酶转变多种磷脂，如磷脂酰胆碱(＝PC)、磷脂酰肌醇(＝PIS)或磷脂酰乙醇胺(＝PE)。最后，在中性脂类(＝NL)，如在甘油三酯中也可以见到去饱和产物。由于用于本发明方法中核酸的酶活性(所述核酸编码具有Δ6-延伸酶、Δ6-去饱和酶、Δ5-去饱和酶和/或ω3-去饱和酶活性的多肽)，有利地组合编码脂肪酸或者脂类代谢的多肽，如具有Δ4-、Δ-5-、Δ-6-、Δ8-、Δ12-去饱和酶或Δ5-、Δ-6-或Δ9-延伸酶活性的其他多肽的核酸序列，在本发明的方法中可以产生多种多不饱和脂肪酸。取决于用于根据本发明的方法的有用植物的选择，可以以游离或者结合的形式产生多种多不饱和脂肪酸的混合物或者单种多不饱和脂肪酸如EPA或者ARA。取决于起始植物中主要的脂肪酸组成(C18:2-或C18:3脂肪酸)，所产生的脂肪酸来自C18:2脂肪酸，如GLA、DGLA或ARA，或者来自C18:3脂肪酸，如SDA、ETA或EPA。如果用于该方法的植物中存在的唯一不饱和的脂肪酸是亚油酸(＝LA，C18:2Δ9，12)，那么所述方法可以仅仅产生GLA、DGLA和ARA，其可以是游离脂肪酸或者结合的形式。如果用于该方法的植物中存在的唯一不饱和的脂肪酸是α-亚麻酸(＝ALA，C18:3Δ9，12，15)，如亚麻子中的情况，那么该方法可以仅仅产生SDA、ETA和/或者EPA，它们都可以作为脂肪酸或者以结合形式存在，如上述。通过修饰该方法中使用并且涉及合成的酶Δ6-延伸酶、Δ6-去饱和酶、Δ5-去饱和酶和/或ω3-去饱和酶的活性，有利地组合脂类或脂肪酸代谢的其他基因，可能在植物中特异产生仅仅个别产物。有利地，取决于生物或者植物中存在的脂肪酸，合成仅仅ARA或者EPA或者其混合物，其用作合成的起始物质。因为所述合成涉及生物合成链，所以生物中存在的各自的最终产物不是纯的物质。在终产物中也总是存在少量前体化合物。基于EPA或者ARA终产物或者它们的混合物，这些少量达到按重量计小于20％，有利地按重量计小于15％，尤其有利地按重量计小于10％，非常尤其有利地按重量计小于5、4、3、2或1％。除了直接在植物内部产生本发明方法的起始脂肪酸外，脂肪酸在原则上还可以从外界喂饲。在植物内产生优选是由于经济的原因。ω3-去饱和酶的优选底物是亚油酸(C18:2Δ9，12)、γ-亚麻酸(C18:3Δ6，9，12)、二十碳二烯酸(C20:2Δ11，14)、二高-γ-亚麻酸(C20:3Δ8，11，14)和花生四烯酸(C20:4Δ5，8，11，14)。为了在上述用于产生多不饱和脂肪酸含量有利地得到升高的油和/或甘油三酯的方法中提高产量，增加合成脂肪酸的起始产物的量是有利的；这可以例如通过向生物中导入编码Δ12去饱和酶多肽的核酸实现。在包含油酸的有用植物如产油生物如十字花科如芸苔属，例如油菜；胡颓子科如胡颓子属，例如油橄榄的属和种或豆科如大豆属，例如具有高的油酸的大豆的属和种中这种方法尤其有利。因为这些生物仅有低的亚油酸(Mikoklajczak等，JournaloftheAmericanoilsChemicalSociety，38，1961，678-681)，以上提到的Δ12去饱和酶用于产生起始物质亚油酸是有利的。本发明方法中所用的核酸有利地来自植物如藻类，例如草绿藻科的藻类如异毛藻属(Heteromastix)、Mammella、Mantoniella、微单藻属(Micromonas)、肾藻属、Ostreococcus、绿枝藻属(Prasinocladus)、Prasinococcus、Pseudoscourfielda、Pycnococcus、塔胞藻属(Pyramimonas)、Scherffelia、扁藻属例如Heteromastixlongifillis、Mamiellagilva、Mantoniellasquamata、Micromonaspusilla、绿肾藻(Nephroselmisolivacea)、Nephroselmispyriformis、圆形肾藻(Nephroselmisrotunda)、Ostreococcustauri、Ostreococcussp.、Prasinocladusascus、Prasinocladuslubricus、Pycnococcusprovasolii、Pyramimonasamylifera、Pyramimonasdisomata、Pyramimonasobovata、Pyramimonasorientalis、Pyramimonasparkeae、Pyramimonasspinifera、Pyramimonassp.、Tetraselmisapiculata、Tetraselmiscarteriaformis、周氏扁藻(Tetraselmischui)、皱叶扁藻(Tetraselmisconvolutae)、Tetraselmisdesikacharyi、纤细扁藻(Tetraselmisgracilis)、Tetraselmishazeni、Tetraselmisimpellucida、Tetraselmisinconspicua、Tetraselmislevis、有斑扁藻(Tetraselmismaculata)、Tetraselmismarina、Tetraselmisstriata、Tetraselmissubcordiformis、Tetraselmissuecica、Tetraselmistetrabrachia、Tetraselmistetrathele、Tetraselmisverrucosa、Tetraselmisverrucosafo.Rubens或Tetraselmissp.的属和种或选自裸藻科的藻类如囊胞藻属(Ascoglena)、变胞藻属(Astasia)、胶柄藻属、Cyclidiopsis、裸藻属、拟裸藻属(Euglenopsis)、Hyalophacus、克氏藻属(Khawkinea)、鳞孔藻属、扁裸藻属、陀螺藻属(Strombomonas)或囊裸藻属例如梭形裸藻(Euglenaacus)、膝曲裸藻(Euglenageniculata)、细小裸藻、Euglenamixocylindracea、喙状裸藻(Euglenarostrifera)、绿色裸藻(Euglenaviridis)、Colaciumstentorium、圆柱囊裸藻(Trachelomonascylindrica)或旋转囊裸藻(Trachelomonasvolvocina)的属和种。所用核酸有利地来自裸藻属、Mantoniella或Ostreococcus属的藻类。其他有利的植物是藻类如等鞭金藻属(Isochrysis)或隐甲藻属、藻类/硅藻如海链藻属或褐指藻属、藓类如剑叶藓属或角齿藓属、或者高等植物如报春花科(Primulaceae)例如Aleuritia、Calendulastellata、刺状骨籽菊(Osteospermumspinescens)或Osteospermumhyoseroides、微生物如真菌例如曲霉属(Aspergillus)、破囊壶菌属、疫霉属、虫霉属、毛霉属或被孢霉属，细菌如希瓦氏菌，酵母或动物如线虫例如隐杆线虫、昆虫、蛙、海参或鱼。本发明经分离的核酸序列有利地源自脊椎动物目的动物。所述核酸序列优选地源自下面的纲脊椎动物纲；Euteleostomi，辐鳍鱼纲(Actinopterygii)；新鳍鱼亚纲(Neopterygii)；硬骨鱼类(Teleostei)；Euteleostei、原鳍鱼总目(Protacanthopterygii)、鲑形目(Salmoniformes)；鲑科(Salmonidae)或大马哈鱼属(Oncorhynchus)或脊椎动物(Vertebrata)、两栖纲(Amphibia)、无尾两栖目(Anura)、负子蟾科(Pipidae)、非洲爪蟾属或无脊椎动物(Evertebrata)例如原索动物门(Protochordata)、被囊亚门(Tunicata)、海参纲(Holothuroidea)、海鞘科(Cionidae)例如Amarouciumconstellatum、Botryllusschlosseri、玻璃海鞘、Molgulacitrina、Molgulamanhattensis、Perophoraviridis或Styelapartita。所述核酸尤其有利地源自真菌、动物、或源自植物如藻类或藓类，优选地源自鲑形目如鲑科，如鲑属，例如来自虹鳟、Truttatrutta或亚东鲑(Salmotruttafario)的属和种，源自藻类如Mantoniella或Ostreococcus，或源自硅藻如海链藻属或褐指藻属或者源自藻类如隐甲藻属。上述核酸序列或者它们衍生物或者同源物在本发明的方法中变得有利，所述衍生物或者同源物编码的多肽保留所述所述核酸序列编码的蛋白质的酶促活性。将所述序列单独或者与编码Δ12-去饱和酶、Δ4-去饱和酶、Δ5-去饱和酶、Δ6-去饱和酶、Δ5-延伸酶、Δ6-延伸酶和/或ω3-去饱和酶的核酸序列组合克隆到表达构建体中并用于导入生物中并在该生物中表达。由于它们的构建，这些表达构建体使得能够以有利的和最佳的方式合成将在本发明的方法中产生的多不饱和脂肪酸。在优选实施方案中，该方法还包括得到细胞或者全植物的步骤，所述细胞或者全植物包含用于所述方法中的核酸序列，其编码Δ6-去饱和酶、Δ6-延伸酶、Δ5-去饱和酶和/或ω3-去饱和酶，其中所述细胞和/或有用的植物还可以包含脂类或者脂肪酸代谢的其他核酸序列。优选用于该方法的这些核酸序列有利地单独或者与编码脂肪酸或者脂类代谢蛋白质的其他核酸序列组合掺入到至少一种基因构建体和/或载体中用于表达，并且最后转化到细胞或者植物中。在另一优选实施方案中，所述方法还包括从有用的植物得到油、脂类或者游离脂肪酸的步骤。以这种方式产生的细胞或者以这种方式产生的有用植物有利地是产油植物、蔬菜植物、生菜植物或观赏植物的细胞，或者植物自身，如上文解释。例如，对于植物细胞、植物组织或者植物器官的情况，培养指在培养基上或内培养，或者在基质，例如以溶液培养、盆栽或者在耕地上培养完整植物。对于本发明，“转基因的”或“重组的”意指如核酸序列、表达盒(＝基因构建体)或载体，其包含用于根据本发明方法的核酸序列，或者用用于根据本发明方法的核酸序列、表达盒或者载体转化的植物，例如，通过遗传工程方法产生的所有那些构建体，其中a)所述核酸序列，或b)功能连接于所述核酸序列的遗传控制序列，例如启动子，或c)a)和b)均不处于它们天然的遗传环境中或均已经通过遗传工程方法修饰，对这种修饰而言可采取例如一个或多个核苷酸残基的替代、添加、缺失、倒位或插入。将天然遗传环境理解为意指源生物中的天然基因组位点或染色体位点或在基因组文库中的存在。在为基因组文库的情况下，优选至少部分保留所述核酸序列的天然遗传环境。所述环境位于所述核酸序列的至少一侧并且具有至少50bp、优选地至少500bp、尤其优选地至少1000bp、最为优选地至少5000bp的序列长度。天然存在的表达盒-例如用于本发明方法的所述核酸序列(其序列编码具有对应的Δ6-去饱和酶、Δ6-延伸酶、Δ5-去饱和酶和/或ω3-去饱和酶活性的蛋白质)的天然启动子与编码具有Δ12-去饱和酶、Δ4-去饱和酶、Δ8-去饱和酶、Δ9-延伸酶和/或Δ5-延伸酶活性的核酸序列有利地组合，当经过非天然、合成的(“人工的”)方法例如通过诱变处理修饰后变成了转基因的表达盒。合适的方法在美国5,565,350或WO001/15815中描述。如上述，用于本发明目的的转基因植物意指方法中所用的核酸不处于它们在所述植物的基因组中的天然位点处，对这类核酸而言可同源或异源性地表达。然而如上述，转基因也意指即便本发明的核酸处于植物基因组中它们的天然位置上，这种序列相对于天然序列已经过了修饰，和/或天然序列的调节序列已经过了修饰。转基因优选指本发明方法中使用的核酸在基因组内非天然位点处的表达，即发生了这种核酸的同源表达，或优选地异源表达。优选的转基因生物是有用的植物，如产油植物、蔬菜植物、生菜植物或观赏植物，它们都有利地选自植物科，其选自下面的科槭树科(Aceraceae)、猕猴桃科(Actinidiaceae)、漆树科(Anacardiaceae)、伞形科(Apiaceae)、槟榔科(Arecaceae)、菊科(Asteraceae)、槟榔科、桦木科(Betulaceae)、紫草科(Boraginaceae)、十字花科(Brassicaceae)、凤梨科(Bromeliaceae)、大麻科(Cannabaceae)、美人蕉科(Cannaceae)、忍冬科(Caprifoliaceae)、藜科(Chenopodiaceae)、旋花科(Convolvulaceae)、葫芦科(Cucurbitaceae)、薯蓣科(Dioscoreaceae)、胡颓子科(Elaeagnaceae)、杜鹃花科(Ericaceae)、大戟科(Euphorbiaceae)、豆科(Fabaceae)、山毛榉科(Fagaceae)、醋栗科(Grossulariaceae)、胡桃科(Juglandaceae)、樟科(Lauraceae)、百合科(Liliaceae)、亚麻科(Linaceae)、锦葵科(Malvaceae)、桑科(Moraceae)、芭蕉科(Musaceae)、木犀科(Oleaceae)、酢浆草科(Oxalidaceae)、罂粟科(Papaveraceae)、禾本科(Poaceae)、蓼科(Polygonaceae)、石榴科(Punicaceae)、蔷薇科(Rosaceae)、茜草科(Rubiaceae)、芸香科(Rutaceae)、玄参科(Scrophulariaceae)、茄科(Solanaceae)、梧桐科(Sterculiaceae)和败酱科(Valerianaceae)。用于本发明方法的核酸、表达盒或者载体的合适的宿主植物原则上并且有利地是能够合成脂肪酸、特别是不饱和脂肪酸，或者适于表达重组基因的任何有用的植物。可以提到的实例是植物如拟南芥属、菊科，如金盏花属，或者有用的植物如大豆、花生、蓖麻、向日葵、玉米、棉、亚麻、油籽油菜、椰子、油椰、红花或可可豆。其他有利的植物在本申请的别处列出。通常使用微生物作为中间宿主制备转基因有用的植物。此类可使用的中间宿主细胞在Goeddel，GeneExpressionTechnologyMethodsinEnzymology185，AcademicPress，SanDiego，CA(1990)中提及。用于该目的的有利的可使用的表达菌株为例如具有较低蛋白酶活性的那些菌株。它们描述于例如Gottesman，S.，GeneExpressionTechnologyMethodsinEnzymology185，AcademicPress，SanDiego，California(1990)119-128。包含根据本发明的方法中合成的多不饱和脂肪酸的转基因植物可以有利地直接上市，不需要分离合成的油、脂类或者脂肪酸。该类型的上市是尤其有利的。在根据本发明方法中的植物中是如上述的完整植物和任何植物部分、植物器官或者植物部分，如叶、茎、种子、根、块茎、花药、纤维、根毛、茎、胚、愈伤组织、子叶、叶柄、所收获的材料、植物组织、可繁殖的组织和来自实际转基因植物的细胞培养物和/或可用于产生转基因植物的细胞培养物。在本上下文中，种子包含种子的所有部分如种皮、表皮细胞、种子细胞、胚乳或胚组织。然而，本发明方法中产生的化合物可以从植物以它们的油、脂肪、脂类和/或游离脂肪酸的形式分离。该方法中产生的多不饱和脂肪酸可以通过从它们生长的培养物或者从田间收获植物或者植物细胞来获得。这可以通过压榨或者提取植物部分，优选地植物种子来分离。在本上下文中，油、脂类或者游离脂肪酸通过公知的冷敲打(cold-beating)或冷榨获得，由于压榨而无需加热。为了更容易地破裂植物部分尤其种子，它们事先经过粉碎、蒸热或烘烤。随后经如此方式预处理的种子可用溶剂如温己烷压榨或提取。然后去除溶剂。以这种方式，可以分离96％以上的该方法中产生的化合物。然后可以进一步处理如精炼以这种方法得到的产物。这包括首先除去例如植物粘液和悬浮物。“除去矿泥“可通过酶或例如通过加入酸如磷酸而化学/物理地完成。此后游离脂肪酸用碱例如氢氧化钠溶液处理去除。得到的产物用水彻底洗涤以去除产物中残留的碱，然后干燥。为了除去产物中残留的色素，利用滤土或活性碳漂白产物。最后例如利用蒸汽使产物脱臭。通过该方法所产生的PUFA或LCPUFA优选是C18和/或C20脂肪酸分子，有利地是C20脂肪酸分子，这些脂肪酸分子具有至少两个双键，优选地具有三、四或五个双键。这些C18-和/或C20脂肪酸分子可以以油、脂类或游离脂肪酸的形式从植物中分离。合适的转基因植物的实例是上述那些。因此本发明的一个实施方案是通过以上描述的方法产生的所述油、脂类或脂肪酸或它们的级分，用于生产饲料、食品、化妆品或者药物。如以上所描述，在每一情况下，以100％为基础并且以植物的总脂肪酸含量为基础，以这种方式得到的所述油、脂类或脂肪酸有利地包含6至15％的棕榈酸、1至6％的硬脂酸、7-85％的油酸、0.5至8％的异油酸、0.1至1％的花生酸、7至25％的饱和脂肪酸、8至85％的单不饱和脂肪酸和60至85％的多不饱和脂肪酸。以总脂肪酸含量为基础，这些脂肪酸酯或脂肪酸混合物，如磷脂酰脂肪酸酯或者甘油三酯优选地包含按重量计至少10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20％的花生四烯酸和/或按重量计至少20、21、22、23、24或25、有利地至少26、27、28、29或30、尤其有利地至少31、32、33、34、35、36、37、38、39或40、非常尤其有利地至少41、42、43、44、45％二十碳五烯酸作为有利的多不饱和脂肪酸。而且通过本发明方法产生的脂肪酸酯或脂肪酸混合物有利地包含选自如下的脂肪酸芥酸(二十二碳烯-13酸)、苹婆酸(9，10-亚甲基十八碳-9-烯酸)、锦葵酸(8，9-亚甲基十七碳-8-烯酸)、大风子油酸(环戊烯十二烷酸)、呋喃脂肪酸(9，12-环氧十八碳-9，11-二烯酸)、斑鸠菊酸(9，10-环氧十八碳-12-烯酸)、果脂酸(6-十八碳炔酸)、6-十九碳炔酸、santalbicacid(反11-十八碳烯-9-炔酸)、6，9-十八碳烯炔酸、pyrulicacid(反10-十七烯-8-炔酸)、crepenyninicacid(9-十八烯-12-炔酸)、13，14-二氢oropheicacid、十八碳-13-烯-9，11-二炔酸、伞形花子油酸(顺-6-十八烯酸)、9顺，12反-十八碳二烯酸、金盏花素酸(8反10反12顺-十八碳三烯酸)、梓甙酸(9反11反13顺-十八碳三烯酸)、石榴酸(9顺11反13顺-十八碳三烯酸)、jacaricacid(8顺10反12顺-十八碳三烯酸)、石榴酸(9顺11反13顺-十八碳三烯酸)、麦饼树酸(9顺11反13反15顺-十八碳四烯酸)、皮诺敛酸(全-顺-5，9，12-十八碳三烯酸)、laballenicacid(5，6-十八碳二烯丙二烯酸)、蓖麻油酸(12-羟油酸)和/或革盖菌素酸(13-羟-9顺，11反-十八碳二烯酸)。通常上面提到的脂肪酸有利地仅在本发明方法产生的脂肪酸酯或脂肪酸的混合物中痕量地存在，也就是说以总脂肪酸为基础，它们的含量小于30％，优选地小于25％、24％、23％、22％或21％，尤其优选地小于20％、15％、10％、9％、8％、7％、6％或5％、非常尤其优选地小于4％、3％、2％或1％。在本发明更优选的形式中，以总脂肪酸为基础，以上这些提到的脂肪酸的含量小于0.9％、0.8％、0.7％、0.6％或0.5％，尤其优选地小于0.4％、0.3％、0.2％、0.1％。以总脂肪酸为基础，由本发明方法所产生的脂肪酸酯或脂肪酸混合物有利地包含小于0.1％和/或无丁酸、无胆固醇、鱼酸(＝二十二碳五烯酸，C22:5Δ4，8，12，15，21)以及无尼生酸(二十四碳六烯酸，C23:6Δ3，8，12，15，18，21)。根据本发明的另一实施方案是根据本发明的方法产生的油、脂类、脂肪酸和/或脂肪酸组合物在饲料、食品、化妆品或者药品中的用途。根据本发明的方法得到的油、脂类、脂肪酸或脂肪酸混合物可以以技术人员已知的方式与动物来源的其他油、脂类、脂肪酸或脂肪酸混合物如鱼油混合。以这种方式产生并且由植物和动物成分组成的这些油、脂类、脂肪酸或脂肪酸混合物也可以用于生产饲料、食品、化妆品或者药品。术语“油”、“脂类”或“脂肪”理解为意指包含不饱和的、饱和的，优选地已酯化的脂肪酸的脂肪酸混合物。油、脂类或脂肪优选地具有高的多不饱和的游离脂肪酸或有利地具有高的酯化的脂肪酸，特别是亚油酸、γ-亚麻酸、二高γ-亚麻酸、花生四烯酸、α-亚麻酸、十八碳四烯酸、二十碳四烯酸或二十碳五烯酸。不饱和酯化的脂肪酸的含量优选地占约30％含量，50％的含量更为优选，60％、70％、80％或更高的含量尤其优选。为了分析，脂肪酸的含量例如可在脂肪酸经酯转换转化为甲酯后通过气相色谱测定。油、脂类或脂肪可包含多种其它饱和或不饱和的脂肪酸，例如金盏花素酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸等。在油或脂肪中的多种脂肪酸含量可变化，这尤其取决于起始生物。在方法中所产生的有利地具有至少2、3、4或者5个双键，尤其有利地具有4或5个双键的多不饱和脂肪酸如上所述是脂肪酸酯，例如鞘脂类、磷酸甘油酯、脂类酯、糖脂、磷脂酯、单酰甘油酯、二酰甘油酯、三酰甘油酯或其它脂肪酸酯，优选磷脂酯和/或三酰甘油酯。从通过本发明方法制备的有利地具有至少三、四或五个双键的多不饱和脂肪酸酯开始，所存在的多不饱和脂肪酸经碱例如KOH或NaOH水溶液处理，或者有利地于存在醇例如甲醇或乙醇时经酸水解，或者经酶切割释放并且通过例如相分离及随后例如H2SO4的酸化作用而分离。这类脂肪酸也可无需以上描述的处理步骤直接释放。它们导入植物或植物细胞后，用于方法中的核酸可以存在于单独的质粒上，或者有利地整合到宿主细胞的基因组中。对于整合到基因组的情况，整合可以是随机的或者通过重组实现，使得天然基因被导入的拷贝替代，其中细胞对希望的化合物的产生被调节或者通过使用反式基因，使得该基因有效连接功能表达单位，该功能表达单位包含确保基因表达的至少一种序列和确保功能转录的基因的多聚腺苷酸化的至少一种序列。有利地通过多表达盒或者构建体将核酸导入生物中用于多平行表达，有利地导入植物中用于基因的多平行种子特异的表达。藓类和藻类是唯一已知的产生大量多不饱和脂肪酸如花生四烯酸(ARA)和/或二十碳五烯酸(EPA)和/或二十二碳六烯酸(DHA)的植物系统。藓类在膜脂中包含PUFA；而藻类、与藻类有关的生物及少数真菌也在三酰甘油级分中积累大量的PUFA。这是为什么从三酰甘油级分中积累PUFA的株系所分离的核酸分子尤其有利地适用于本发明方法并且因此用于修饰植物如有用的植物，如油料植物，例如油菜、卡诺拉油菜、亚麻子、大麻、大豆、向日葵和琉璃苣中脂类和PUFA产生系统的原因。因此这类核酸分子可有利地用于本发明的方法。用于本发明方法中的核酸(其编码具有Δ6-去饱和酶、Δ6-延伸酶，Δ5-去饱和酶和/或ω3-去饱和酶活性的多肽)和/或使用的其他核酸，如编码脂肪酸或脂类代谢的多肽的核酸的合适的底物有利地是C16-、C18-或C20脂肪酸。其中所述脂肪酸或脂类代谢的多肽选自酰基-辅酶A脱氢酶、酰基ACP[＝酰基载体蛋白]去饱和酶、酰基ACP硫酯酶、脂肪酸酰基转移酶、酰基-辅酶A溶血磷脂酰基转移酶、脂肪酸合酶、脂肪酸羟化酶、乙酰基辅酶A羧化酶、酰基辅酶A氧化酶、脂肪酸去饱和酶、脂肪酸炔属酶、脂加氧酶、三酰甘油脂肪酶、氧化丙二烯合酶、氢过氧化物裂合酶或脂肪酸延伸酶。方法中作为底物转化的脂肪酸优选地以它们酰基辅酶A酯形式和/或它们的磷脂酯形式转化。为产生本发明的长链PUFA，饱和的、单不饱和的C16脂肪酸和/或多不饱和C18脂肪酸取决于底物首先必须通过去饱和酶和/或延伸酶的酶活性去饱和和/或延伸或者仅仅去饱和然后通过延伸酶延伸至少两个碳原子。在一次延伸循环后，延伸酶的酶活性从C16脂肪酸产生了C18脂肪酸或者从C18脂肪酸产生了C20脂肪酸，并且经过两轮延伸循环后，从C16脂肪酸产生了C20脂肪酸。本发明方法中所用的去饱和酶和延伸酶的活性优选地产生C18和/或C20脂肪酸，在脂肪酸分子中有利地具有至少两个双键，优选地具有三、四或五个双键，尤其优选地产生C20脂肪酸，在脂肪酸分子中具有至少四个双键。根据本发明方法的特别优选的产物是二高-γ-亚麻酸、花生四烯酸、和/或二十碳五烯酸。在脂肪酸中有至少两个双键的C18脂肪酸可以以游离脂肪酸或者酯，如磷脂、糖脂、鞘脂、磷酸甘油酯、单酰基甘油、二酰基甘油或者三酰甘油的形式通过本发明的酶促活性延长。脂肪酸、油、脂类或脂肪在有利使用的植物中优选的生物合成部位例如通常是种子或种子的细胞层，因此对方法中所用的核酸进行种子特异性表达是有意义的。然而，显然脂肪酸、油或脂类的生物合成不必限定于种子组织，而是也可在植物的所有其它部分例如在表皮细胞或在块茎中以组织特异性方式进行。有利地，通过本发明方法的合成在营养(体细胞)组织中发生。原则上，可以两种不同方式增加在方法所用的植物中由本发明方法产生的多不饱和脂肪酸。游离的多不饱和脂肪酸库和/或由方法产生的酯化多不饱和脂肪酸比例可以有利地扩大。转基因植物中酯化的多不饱和脂肪酸库通过本发明方法有利地扩大，有利地以磷脂酰酯和/或三酰基酯的形式扩大。方法中得到的脂肪酸也适于作为其他有价值产物的化学合成的起始物质。它们可以例如相互组合或者单独用于制备药品、食品、动物饲料或者化妆品。用于方法中的编码具有Δ6-去饱和酶活性多肽的有利的核酸序列是分离的核酸序列，其选自a)具有SEQIDNO1中所示序列的核酸序列，b)由于遗传密码简并性可以从SEQIDNO2中所示氨基酸序列衍生的核酸序列，或者c)SEQIDNO1中所示核酸序列的衍生物，其编码的多肽在氨基酸水平上与SEQIDNO2至少40％同源并且具有Δ6-去饱和酶活性。用于方法中的编码具有Δ6-延伸酶活性的多肽的有利的核酸序列是分离的核酸序列，其选自a)具有SEQIDNO3或7中所示序列的核酸序列，b)由于遗传密码简并性可以从SEQIDNO4或8中所示氨基酸序列衍生的核酸序列，或者c)SEQIDNO3或7中所示核酸序列的衍生物，其编码的多肽在氨基酸水平上与SEQIDNO4或8至少40％同源并且具有Δ6-延伸酶活性。用于方法中的编码具有Δ5-去饱和酶活性多肽的有利的核酸序列是分离的核酸序列，其选自a)具有SEQIDNO5中所示序列的核酸序列，b)由于遗传密码简并性可以从SEQIDNO6中所示氨基酸序列衍生的核酸序列，或者c)SEQIDNO5中所示核酸序列的衍生物，其编码的多肽在氨基酸水平上与SEQIDNO6至少40％同源并且具有Δ5-去饱和酶活性。有利地，编码具有ω3-去饱和酶活性的多肽的其他核酸序列与上述编码Δ6-去饱和酶、Δ6-延伸酶和/或Δ5-去饱和酶的核酸组合使用，是选自下面的分离的核酸序列a)具有SEQIDNO9中所示序列的核酸序列，b)由于遗传密码简并性可以从SEQIDNO10中所示氨基酸序列衍生的核酸序列，或者c)SEQIDNO9中所示核酸序列的衍生物，其编码的多肽在氨基酸水平上与SEQIDNO10至少60％同源并且具有ω3-去饱和酶活性。有利地，将上述核酸序列导入用于表达的基因构建体，所述核酸功能地连接到一种或多种调节信号。此外，基因构建体可以包含脂肪酸或者脂类代谢的其他生物合成基因，包括选自下面组成的组酰基辅酶A脱氢酶、酰基ACP[＝酰基载体蛋白]去饱和酶、酰基ACP硫酯酶、脂肪酸酰基转移酶、酰基-辅酶A溶血磷脂酰基转移酶、脂肪酸合酶、脂肪酸羟化酶、乙酰基-辅酶A羧化酶、酰基辅酶A氧化酶、脂肪酸去饱和酶、脂肪酸炔属酶(acetylenase)、脂加氧酶、三酰甘油脂肪酶、氧化丙二烯合酶、氢过氧化物裂合酶或者脂肪酸延伸酶。有利地，还存在选自Δ4-去饱和酶、Δ8-去饱和酶、Δ9-去饱和酶、Δ12-去饱和酶、Δ5-延伸酶、Δ9-延伸酶和/或Δ15-去饱和酶的脂肪酸或者脂类代谢的生物合成基因。有利地，用于本发明方法中的所有核酸序列都来自真核生物，如植物、微生物或者动物。优选来自鲑目(Salmoniformes)、非洲爪蟾属(Xenopus)或海鞘(Ciona)，藻类，如Mantoniella、隐甲藻属(Crypthecodinium)、裸藻属(Euglena)或者Ostreococcus，真菌，如Phytophtora，或者来自硅藻如Thalassiosira或Phaeodactylum属的核酸序列。将用于该方法中的编码具有ω3-去饱和酶、Δ5-去饱和酶、Δ6-去饱和酶和/或Δ6-延伸酶活性的蛋白质的核酸序列有利地单独或者优选组合导入表达盒(＝核酸构建体)中，所述表达盒使得所述核酸在植物中表达。核酸构建体可以包含酶活性如Δ12-去饱和酶、Δ4-去饱和酶、Δ5-去饱和酶、Δ8-去饱和酶、Δ6-去饱和酶、Δ5-延伸酶、Δ6-延伸酶、Δ9-延伸酶和/或ω3-去饱和酶的一种以上的核酸序列。为了向该方法中导入核酸，有利地以已知的方式扩增和连接核酸。优选地，按照遵循PfuDNA聚合酶或者Pfu/TaqDNA聚合酶混合物方案的步骤。考虑待扩增的序列选择引物。应该有利地以这样的方式选择引物使得扩增物包含从起始密码子到终止密码子的整个编码序列。扩增后，方便地分析扩增物。例如，可以进行凝胶电泳分离，接着进行定量和定性分析。之后，可以按照标准方案(例如，Qiagen)纯化扩增物。然后可以得到经纯化扩增物的等分试样用于随后的克隆步骤。合适的克隆载体一般是技术人员已知的。这些尤其包括能够在微生物系统中复制的载体，即主要是保证在酵母或者真菌中有效克隆并且使得可能稳定转化植物的载体。必须提及的那些是适于T-DNA介导的转化的多种双元或者共整合载体系统。通常，此类载体系统的特征是它们包含至少农杆菌介导的转化所需的vir基因和T-DNA定界序列(T-DNA边界)。这些载体系统优选还包含其他顺式调节区，如启动子和终止子序列和/或选择标记，通过它们可以鉴定被适当转化的生物。尽管对于共整合的载体系统的情况，vir基因和T-DNA序列在同一载体上排列，但是双元系统是基于至少两种载体，其一具有vir基因，但是没有T-DNA，而第二种载体具有T-DNA，但是没有vir基因。由于该事实，最后提及的载体相对较小并且容易操作和在大肠杆菌和农杆菌中复制。这些双元载体包括来自pBIB-HYG、pPZP、pBecks、pGreen系列的载体。根据本发明，优选使用Bin19、pBI101、pBinAR、pGPTV和pCAMBIA。双元载体和它们的用途综述见Hellensetal，TrendsinPlantScience(2000)5，446-451。为了制备载体，载体首先以限制性核酸内切酶线性化并且然后按照合适的方式进行酶修饰。此后纯化载体并且将一份纯化的载体用于克隆步骤。在克隆步骤中，使用连接酶将已经酶切割并且根据需要已纯化的扩增物与已按类似方式制备的载体片段克隆。在本上下文中，具体的核酸构建体、或载体或质粒构建体可具有一个或超过一个的编码性基因片段。将编码性基因片段在这些构建体中优选地与调节性序列有效连接。调节性序列尤其包括植物序列，如上述启动子和终止子序列。这类构建体可在微生物，特别在大肠杆菌和根癌农杆菌中于选择性条件下稳定增殖并且有可能向植物中转移异源DNA。方法中所用的核酸、本发明核酸和核酸构建体可有利地使用克隆载体向微生物和之后有利地植物中导入，并且因此用于转化植物，如那些在PlantMolecularBiologyandBiotechnology(CRCPress，BocaRaton，Florida)，Chapter6/7，p.71-119(1993)；F.F.White，VectorsforGeneTransferinHigherPlants；inTransgenicPlants，Vol.1，EngineeringandUtilization，Ed.KungandR.Wu，AcademicPress，1993，15-38；B.Jenes等人，TechniquesforGeneTransfer，inTransgenicPlants，Vol.1，EngineeringandUtilization，Ed.KungandR.Wu，AcademicPress(1993)，128-143；Potrykus，Annu.Rev.PlantPhysiol.PlantMolec.Biol.42(1991)，205-225中发表和引用的植物。因此方法中所用的核酸、核酸构建体和/或载体可用于重组性修饰广泛类型的植物，因此经重组性修饰的植物成为更好和/或更高效的PUFA生产者。由于向植物中单独导入ω3-去饱和酶、Δ6-去饱和酶、Δ6-延伸酶和/或Δ5-去饱和酶基因或与其它基因组合导入细胞中，不但有可能增加指向终产物的生物合成流，而且还有可能增加或从头产生相应三酰甘油和/或磷脂酰酯组合物。同样，可增加其它基因的数目或活性，其中所述的其它基因参与为一种或多种脂肪酸、油、极性和/或中性脂类的生物合成所需的营养物的输入，由此增加这些前体、辅因子或中间体在细胞中或贮存区室中的浓度，从而如以下描述可进一步增强细胞产生PUFA的能力。通过优化参与这些化合物生物合成的一种或多种ω3-去饱和酶、Δ6-去饱和酶、Δ6-延伸酶和/或Δ5-去饱和酶基因的活性或数目，或通过破坏参与这些化合物降解的一种或多种基因的活性，有可能在生物中，有利地在植物中增加脂肪酸和脂类分子的产量、生产和/或生产效率。用于本发明方法中的核酸分子编码蛋白质或者它们的部分，其中所述蛋白质或者单种蛋白质或者其部分包含与SEQIDNO2、SEQIDNO4、SEQIDNO6、SEQIDNO8或SEQIDNO10中显示的氨基酸序列具有足够同源性的氨基酸序列，使得所述蛋白质或者其部分保留ω3-去饱和酶、Δ6-去饱和酶、Δ6-延伸酶和/或Δ5-去饱和酶活性。所述核酸分子编码的所述的蛋白质或者其部分在生物中，有利地在植物中优选保留了它/它们的基本酶活性以及参与细胞膜或脂肪体合成所需的化合物代谢的能力，或参与跨越这类膜运输的能力。所述核酸分子编码的蛋白质有利地具有与SEQIDNO2、SEQIDNO4、SEQIDNO6、SEQIDNO8或SEQIDNO10中所示氨基酸序列至少约40％、优选地至少约50％或60％并且更优选地至少约70％、80％或90％，最优选至少约85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或更高的同一性。为了本发明目的，将同源性或同源的理解为意指同一性或同一的。在整个氨基酸或者核酸序列区域上计算同源性。为了比较不同序列，技术人员可以利用基于多种算法的一系列程序。这里，Needleman和Wunsch或者Smith和Waterman的算法给出尤其可靠的结果。为了进行序列比对，使用程序PileUp(J.Mol.Evolution.，25，351-360，1987，Higgins等人，CABIOS，51989151-153)或者程序Gap和BestFit[Needleman和Wunsch(J.Mol.Biol.48；443-453(1970)和Smith和Waterman(Adv.Appl.Math.2；482-489(1981)]，其是GCG软件包[GeneticsComputerGroup，575ScienceDrive，Madison，Wisconsin，USA53711(1991)]的部分。使用程序GAP使用下面的设置在整个序列区上确定上面给出的序列同源性值(以％表示)缺口权重50，长度权重3，平均匹配10.000和平均错配0.000。除非另外指出，这些设置总是还用作序列比对的标准设置。用于本发明方法中的ω3-去饱和酶、Δ6-去饱和酶、Δ6-延伸酶，和/或Δ5-去饱和酶的基本酶活性指它们与序列SEQIDNO1、SEQIDNO3、SEQIDNO5、SEQIDNO7或SEQIDNO9和它们的衍生物编码的蛋白质/酶相比保留至少10％、优选20％、尤其优选30％和非常尤其40％的酶促活性并且因此可以参与植物或植物细胞中脂肪酸、有利地脂肪酸酯如磷脂酰酯和/或三酰甘油酯的合成或者分子跨膜运输所需的化合物的代谢，所述分子指在脂肪酸分子中的C18或C20碳链，在至少两个、有利地三个或者四个位置具有双键。有利地用于方法的核酸可源自细菌、真菌、硅藻、动物如隐杆线虫或大马哈鱼属或者植物，如藻类或者藓类，如希瓦氏菌属、剑叶藓属、破囊壶菌属、镰孢属(Fusarium)、疫霉属、角齿藓属、Pytiumirregulare、Mantoniella、Ostreococcus、等鞭金藻属、Aleurita、Muscarioides、被孢霉属、琉璃苣属、褐指藻属、隐甲藻属，尤其来自Pytiumirregulare、虹鳟、非洲爪蟾、玻璃海鞘、假矮海链藻、Mantoniellasquamata、Ostreococcussp.、Ostreococcustauri、细小裸藻、展叶剑叶藓、致病疫霉、Fusariumgraminaeum、寇氏隐甲藻、角齿藓(Ceratodonpurpureus)、球等鞭金藻(Isocrydidgalbana)、Aleuritafarinosa、破囊壶菌属的种、Muscarioidesviallii、高山被孢霉、玻璃莴苣、三角褐指藻、秀丽线虫的属和种或尤其有利地来自Pytiumirregulare、破囊壶菌或假矮海链藻。备选地，编码Δ12-去饱和酶、Δ9-延伸酶、Δ8-去饱和酶、Δ5-延伸酶或Δ4-去饱和酶的核苷酸序列也可以用于本发明的方法中。有利地将用于该方法中的核酸序列导入表达盒中，该表达盒使得所述核酸序列在植物中表达。这涉及功能连接编码Δ12-去饱和酶、ω3-去饱和酶、Δ9-延伸酶、Δ6-去饱和酶、Δ8-去饱和酶、Δ6-延伸酶、Δ5-去饱和酶、Δ5-延伸酶或Δ4-去饱和酶的核酸序列与一种或多种调节信号，有利地用于增强基因表达。所述调节序列意在使得所述基因和蛋白质表达特异表达。取决于植物，这指例如基因仅在诱导后表达和/或过表达或者立即表达和/或过表达。有利地，用于表达的序列使得在尽可能多的植物组织中组成型表达，如CaMV35S、CaMV36S、CaMV35Smas、nos、mas、ubi、stpt、lea或超级启动子。优选在如上述的营养组织中表达。所述调节序列为例如诱导物或者阻抑物结合的序列，以这种方式调节核酸的表达。除了这些新的调节序列外，或者代替这些序列，这些序列的天然调节可以存在于实际的结构基因上游并且可以任选地以这样的方式被遗传修饰使得所述天然调节已经被消除并且已经增强了基因的表达。此外，基因构建体可以有利地还包含功能连接启动子的一种或多种“增强子序列”，其使得可能增强核酸序列的表达。还可以在DNA序列的3’末端插入额外有利的序列，如其他调节元件或者终止子序列，有利的终止子序列的实例是病毒终止子序列，如35S终止子序列或者其他终止子序列。表达盒(＝基因构建体)可以包含用于本发明方法中的所述酶或者编码这些酶的核酸的一个或多个拷贝。有利地，在每种情况中，在表达盒中仅仅存在所述基因的一个拷贝。可以同时或者连续导入该基因构建体或多个基因构建体到植物中并且在宿主生物中一起表达。在该上下文中，可以将基因构建体插入一个或多个载体中并且可以以游离形式存在于细胞中，或者插入到基因组中。如果待表达的基因一起存在于单个基因构建体中，有利地是将其他基因插入植物中。在该上下文中，如上述的调节序列或者因子优选对于导入的基因的基因表达具有积极效果，从而增强所述基因的表达。从而，调节元件有利地在转录水平上的增强可以通过使用强转录信号如启动子和/或增强子来进行。此外，然而，例如，通过提高mRNA的稳定性也可以增强翻译。该新方法的有利的调节序列存在于例如启动子如植物启动子CaMV/35S[Franck等人，Cell21(1980)285-294]，PRP1[Ward等人，Plant.Mol.Biol.22(1993)]，SSU、OCS、lib4、usp、STLS1、B33、nos或者存在于泛蛋白或者菜豆球蛋白启动子中。该方法有利地使用组成型启动子。然而，在该方法中可以使用诱导型启动子，如EP-A-0388186(苯磺酰胺-可诱导的)，PlantJ.2，1992397-404(Gatz等人，四环素-可诱导的)，EP-A-0335528(脱落酸可诱导的)或WO93/21334(乙醇或者环己烯醇可诱导的)中描述的启动子。其他合适的植物启动子是马铃薯的胞质溶胶FBP酶启动子或者ST-LSI启动子(Stockhaus等人，EMBOJ.8，1989，2445)、大豆磷酸核糖焦磷酸酰氨基转移酶启动子(GenbankAccessionNo.U87999)或在EP-A-0249676中所描述的结节特异性启动子。尤其有利的启动子是有可能使得在参与脂肪酸生物合成的组织中表达的启动子。非常尤其有利的是上述组成型启动子CaMV35S、CaMV36S、CaMV35Smas、nos、mas、ubi、stpt、lea、或超级启动子。此外，还可能使用种子特异性启动子，如USP(＝未知种子蛋白)启动子和豌豆球蛋白启动子(蚕豆)[等人，Mol.Gen.Genet.，1991，225(3)]、油菜籽蛋白启动子(油籽油菜)[US5,608,152]、酰基载体蛋白(油籽油菜)[US5,315,001和WO92/18634]、油质蛋白启动子(拟南芥)[WO98/45461和WO93/20216]、菜豆球蛋白启动子(菜豆)[US5,504,200]、Bce4启动子[WO91/13980]、豆B4启动子(LegB4启动子)[等人，PlantJ.，2，2，1992]、Lpt2和lpt1(大麦)[WO95/15389和WO95/23230]、来自稻、玉米和小麦的种子特异性启动子[WO99/16890]、Amy32b、Amy6-6和aleurain启动子[US5,677,474]，Bce4(油籽油菜)[US5,530,149]、大豆球蛋白启动子(大豆)[EP571741]、磷酸烯醇丙酮酸羧化酶启动子(大豆)[JP06/62870]、ADR12-2(大豆)[WO98/08962]、异柠檬酸裂合酶启动子(油籽油菜)[US5,689,040]或α-淀粉酶启动子(大麦)[EP781849]，以及其他启动子，如LeB4启动子、DC3、菜豆球蛋白启动子或者油菜籽蛋白启动子。其他有利的启动子是种子特异性启动子，其可用于单子叶或者双子叶植物并且描述于US5,608,152(油籽油菜的油菜籽蛋白启动子)，WO98/45461(拟南芥油质蛋白启动子)，US5,504,200(菜豆的菜豆球蛋白启动子)，WO91/13980(芸苔Bce4启动子)，Baeumlein等人，PlantJ.，2，2，1992233-239(豆科植物LeB4启动子)，这些启动子适于双子叶植物。适于单子叶植物的启动子的实例是大豆lpt-2或lpt-1启动子(WO95/15389和WO95/23230)、大麦的大麦醇溶蛋白启动子和WO99/16890中描述的其他合适的启动子。原则上，可以使用所有天然的有利的组成型启动子以及它们的调节序列，如用于该新方法的上述那些。还可能和有利地额外或者单独使用合成启动子。植物基因表达也可通过化学可诱导启动子促进(见于综述Gatz1997，Annu.Rev.PlantPhysiol.PlantMol.Biol.，4889-108)。在需要以时间特异性方式进行基因表达时，这种化学可诱导启动子尤其合适。此类启动子的例子是水杨酸可诱导启动子(WO95/19443)、四环素可诱导启动子(Gatz等(1992)PlantJ.2，397-404)和乙醇可诱导启动子。为确保这类生物合成基因经多个世代后仍然稳定地在转基因植物中整合，编码ω3-去饱和酶、Δ6-去饱和酶、Δ6-延伸酶或Δ5-去饱和酶并且用于方法中的每种核酸应当在一个独立的启动子控制下表达，所述启动子可以有利地是相同或不同的。有利地，使用不同的启动子，因为重复序列基序可导致T-DNA不稳定或导致重组事件。在本上下文中，表达盒有利地按如此方式构建从而启动子后是适宜的切割位点，这个切割位点有利地位于多位点接头中以便插入将要表达的核酸，并且根据需要使终止子序列位于这个多位点接头的后面。这种序列重复多次，优选地重复三、四或五次，由此多达五个基因可在一个构建体中组合并导入转基因植物中以便表达。这种序列有利地重复了多达四次。为了表达核酸序列，核酸序列通过例如多位点接头中的合适切割位点在启动子后面插入。每种核酸序列有利地具有自身的启动子并且根据需要具有自身的终止子序列(见图1)。然而，还可能在启动子后插入多个核酸序列并且，如果合适，在终止序列之前。这里表达盒中所插入核酸的插入位点或其序列并不特别重要，也就是说核酸序列可在表达盒中最先的位置或最末的位置插入而不显著地影响这种核酸序列的表达。在有利的实施方案中，不同的启动子例如USP、LegB4或DC3启动子和不同的终止子序列可有利地在表达盒中使用。在进一步有利的实施方案中，也可使用相同的启动子，如CaMV35S启动子(见图1)。如以上所述，已导入基因的转录应当通过位于已导入的生物合成基因3’端的合适终止子序列有利地终止(在终止密码子之后)。在本上下文中，可使用序列的例子是OCS1终止子序列。如同启动子的情况，对每种基因应该使用不同的终止子序列。如以上所述，基因构建体还可包含欲导入生物的其它基因。向宿主植物中导入并且因此表达调节基因如诱导物、阻抑物或酶基因是可能并且有利的，其中这些诱导物、阻抑物或酶因其活性参与了生物合成途径中一种或多种基因的调节。这类调节基因可为异源或同源。而且脂肪酸或脂类代谢中的其它生物合成基因可在核酸构建体或基因构建体中有利地存在；然而这些基因还可以存在于一种或多种其它核酸构建体中。优选使用的脂肪酸或脂类代谢中的生物合成基因是选自酰基辅酶A脱氢酶、酰基ACP[＝酰基载体蛋白]去饱和酶、酰基ACP硫酯酶、脂肪酸酰基转移酶、酰基辅酶A溶血磷脂酰基转移酶、脂肪酸合酶、脂肪酸羟化酶、乙酰基辅酶A羧化酶、酰基辅酶A氧化酶、脂肪酸去饱和酶、脂肪酸炔属酶、脂加氧酶、三酰甘油脂肪酶、氧化丙二烯合酶、氢过氧化物裂合酶或脂肪酸延伸酶或它们组合的基因。尤其有利的核酸序列是脂肪酸或脂类代谢中的生物合成基因，这些生物合成基因选自酰基辅酶A溶血磷脂酰基转移酶、Δ4-去饱和酶、Δ8-去饱和酶、Δ9-去饱和酶、Δ12-去饱和酶、Δ5-延伸酶和/或Δ9-延伸酶。在本上下文中，以上提到的核酸或基因可与其它延伸酶和去饱和酶组合在以上提及的表达盒中克隆并在农杆菌属协助下转化植物。本说明书中使用的术语“载体”指这样的核酸分子，其能够运输与这种核酸分子所结合的其它核酸。载体的一个类型是“质粒”，即可连接额外的DNA片段的环状双链DNA环。载体的另一个类型是病毒载体，对额外的DNA片段而言有可能向这种病毒的基因组内连接。某些载体能够在已导入这些载体的宿主细胞中自主复制(例如具有细菌复制原点的细菌载体)。其它载体当向宿主细胞导入时有利地在宿主细胞的基因组内整合并且因此随宿主基因组一起复制。而且某些载体能够控制与这些载体功能性连接的基因的表达。这些载体在本上下文中称为“表达载体”。通常适用于DNA重组技术的表达载体采用了质粒的形式。在本说明书中由于质粒是最常用的载体形式，故“质粒”和“载体”可交换使用。然而本发明还将覆盖具有类似功能的其它形式的表达载体如病毒载体。而且术语“载体”还将包含技术人员熟知的其它载体如噬菌体、病毒如SV40、CMV、TMV、转座子、IS元件、噬粒、噬菌粒、粘粒、线形或环形DNA。有利地在方法中使用的重组表达载体包含用于该方法中的核酸序列或者上述基因构建体，其为适于在宿主细胞中表达核酸的形式，即所述重组表达载体包含基于用于表达的宿主细胞所选择的一种或多种调节序列，其中这种(类)调节序列功能地与将要表达的核酸序列连接。在重组表达载体中，“功能连接”意指将目的核苷酸序列与调节序列以如此方式连接，即有可能使这种核苷酸序列表达并且它们彼此连接而使这两类序列(例如在体外转录/翻译系统中，或如果载体导入了宿主细胞，在宿主细胞中)都执行了属于该序列的预期功能。术语“调节序列”旨在包含启动子、增强子和其它表达控制元件(例如多聚腺苷酸化信号)。这些调节序列描述于例如GoeddelGeneExpressionTechnologyMethodsinEnzymology185，AcademicPress，SanDiego，CA(1990)一书中或参见Gruber和Crosby，MethodsinPlantMolecularBiologyandBiotechnolgy，CRCPress，BocaRaton，Florida，Glick和Thompson编著，Chapter7，89-108，包括其中引用的参考文献。调节序列包含那些在多种类型的宿主细胞中控制核苷酸序列组成型表达的调节序列和那些控制核苷酸序列仅仅在特定的宿主细胞中于特定条件下直接表达的调节序列。技术人员知道表达载体的设计可依赖多种因素，如待转化的宿主细胞的选择、蛋白质的目的表达水平及其它因素。使用的重组表达载体可以设计为以这样的方式在该方法中表达核酸序列，使得它们可以被转化到原核生物中间宿主中并且最后在导入到植物中后，允许在其中表达。为方便起见，载体构建的中间步骤常在微生物中进行，因此这样设计是有利的。例如ω3-去饱和酶、Δ6-去饱和酶、Δ6-延伸酶和/或Δ5-去饱和酶基因可使用载体按照如WO98/01572中所描述的转化方法在细菌细胞、昆虫细胞(使用杆状病毒表达载体)、酵母和其它真菌细胞(见Romanos，M.A.等(1992)“Foreigngeneexpressioninyeastareview”，Yeast8423-488vandenHondel、C.A.M.J.J.等.(1991)“Heterologousgeneexpressioninfilamentousfungi”，inMoreGeneManipulationsinFungi，J.W.Bennet和L.L.Lasure编辑，第396-428页AcademicPressSanDiego和vandenHondel、C.A.M.J.J.&Punt，P.J.(1991)”Genetransfersystemsandvectordevelopmentforfilamentousfungi，inAppliedMolecularGeneticsofFungi，Peberdy，J.F.等编辑，第1-28页CambridgeUniversityPressCambridge)、藻类(Falciatore等，1999，MarineBiotechnology.1，3239-251)、纤毛虫，并且优选地在多细胞植物的细胞中(见Schmidt，R.和Willmitzer，L.(1988)“HighefficiencyAgrobacteriumtumefaciens-mediatedtransformationofArabidopsisthalianaleafandcotyledonexplants”PlantCellRep.583-586；PlantMolecularBiologyandBiotechnology，CPress，BocaRaton，Florida，Chapter6/7，pp.71-119(1993)；F.F.White，B.Jenes等，TechniquesforGeneTransfer，inTransgenicPlants，第一卷，EngineeringandUtilization，Ed.Kung和R.Wu，AcademicPress(1993)，128-43；Potrykus，Annu.Rev.PlantPhysiol.PlantMolec.Biol.42(1991)，205-225(和其中所引用的参考文献))表达。合适的宿主细胞在Goeddel，GeneExpressionTechnologyMethodsinEnzymology185，AcademicPress，SanDiego，CA(1990)中详细讨论。作为备选，重组表达载体可例如使用T7-启动子调节序列和T7-聚合酶体外转录和翻译。在大多数情况下，蛋白质在原核生物中的表达设计使用包含组成型或者诱导型启动子的载体，所述启动子控制融合或非融合蛋白质的表达。典型的融合表达载体的实例为pGEX(PharmaciaBiotechInc；Smith，D.B.和Johnson，K.S.(1988)Gene6731-40)、pMAL(NewEnglandBiolabs，Beverly，MA)和pRIT5(Pharmacia，Piscataway，NJ)，其中谷胱甘肽S-转移酶(GST)、麦芽糖E结合蛋白和蛋白A分别与重组靶蛋白融合。合适的可诱导的非融合大肠杆菌表达载体的例子尤其为pTrc(Amann等(1988)Gene69301-315)和pET11d(1990年加利福尼亚圣迭哥AcademicPress出版社《MethodsinEnzymology》185的Studier等《GeneExpressionTechnology》第60-89页)。靶基因自pTrc载体的表达是基于宿主RNA聚合酶自杂合trp-lac融合启动子的转录。靶基因自pET11d载体的表达是基于经共表达的病毒RNA聚合酶(T7-gn1)所介导的T7-gn10-lac融合启动子的转录。这种病毒RNA聚合酶由宿主菌株BL21(DE3)或HMS174(DE3)的定居λ-原噬菌体提供，其中所述定居λ-原噬菌体携带了受lacUV5启动子转录控制的T7gn1基因。其它适用于原核生物的载体为技术人员所知，这类载体是例如大肠杆菌的pLG338、pACYC184、pBR系列如pBR322、pUC系列如pUC18或pUC19、M113mp系列、pKC30、pRep4、pHS1、pHS2、pPLc236、pMBL24、pLG200、pUR290、pIN-III113-B1、λgt11或pBdCI，链霉菌中的pIJ101、pIJ364、pIJ702或pIJ361，芽孢杆菌属中的pUB110、pC194或pBD214，棒杆菌属中的pSA77或pAJ667。在另一个实施方案中，表达载体是酵母表达载体。用于酿酒酵母中表达的载体的例子包含pYeDesaturasec1(Baldari等.(1987)EmboJ.6229-234)、pMFa(Kurjan和Herskowitz(1982)Cell30933-943)、pJRY88(Schultz等(1987)Gene54113-123)和pYES2(InvitrogenCorporation，SanDiego，CA)。用于构建适用于其它真菌如丝状真菌的载体和构建方法包含在1991年剑桥大学的剑桥大学出版社J.F.Peberdy等编辑的《AppliedMolecularGeneticsoffungi》第1-28页，vandenHondel、C.A.M.J.J；和Pun，P.J.的“Genetransfersystemsandvectordevelopmentforfilamentousfungi”中或在《MoreGeneManipulationsinFungi》[圣迭哥AcademicPress出版社J.W.Bennet和L.L.Lasure编辑，第396-428页]中所详细描述的那些载体和方法。其它合适的酵母载体为例如pAG-1、YEp6、YEp13和pEMBLYe23。作为备选，用于本发明方法中的核酸序列可用杆状病毒载体在昆虫细胞中表达。可用于在培养的昆虫细胞(例如Sf9细胞)中表达蛋白质的杆状病毒载体包含pAc系列(Smith等(1983)Mol.CellBiol.32156-2165)和pVL系列(Lucklow和Summers(1989)Virology17031-39)。以上提到的载体仅概略回顾了可能适合的载体。其它的质粒为技术人员所知并且在例如《Cloningvector》(1985年阿姆斯特旦-纽约-牛津Elsevier出版社，Pouwels，P.H.等编辑，ISBN0444904018)中描述。对于其它合适用于原核及真核细胞的表达系统，见1989年纽约冷泉港ColdSpringHarborLaboratory出版社，Sambrook，J.、Fritsch，E.F.和Maniatis，T.的《MolecularCloningALaboratoryManual》第二版第16和第17章中的描述。用于该方法中的基因可以在单细胞植物细胞(如藻类)中表达，见Falciatore等人，1999，MarineBiotechnology1(3)239-251和其中引用的参考文献，也可以在高等植物(例如，种子植物，如可耕种的作物)的植物细胞中表达。植物表达载体的实例包含在Becker，D.，Kemper，E.，Schell，J.，andMasterson，R.(1992)“Newplantbinaryvectorswithselectablemarkerslocatedproximaltotheleftborder”，PlantMol.Biol.201195-1197；andBevan，M.W.(1984)“BinaryAgrobacteriumvectorsforplanttransformation”，Nucl.AcidsRes.128711-8721；VectorsforGeneTransferinHigherPlants；inTransgenicPlants，Vol.1，EngineeringandUtilization，Eds.KungandR.Wu，AcademicPress，1993，p.15-38中详述的那些表达载体。植物表达盒优选地包含能够在植物细胞中控制基因表达并且功能连接的调节序列，如此使每一种序列能够实现它的功能，例如多聚腺苷酸化信号的转录终止功能。优选的多聚腺苷酸化信号是来自根癌农杆菌T-DNA如Ti质粒pTiACH5(1984年Gielen等，EMBOJ.3期，835等)的基因3的那些多聚腺苷酸化信号，其中已知基因3是章鱼碱合酶，或者是那些多聚腺苷酸化信号的功能等同物，但是所有其它在植物中具有功能活性的终止子同样合适。由于植物基因表达通常不限于在转录水平，植物表达盒优选地包含其它功能连接的序列，如翻译增强子例如超驱动序列，所述的超驱动序列包含烟草花叶病毒5’-非翻译前导序列，这种前导序列提高了蛋白质/RNA比(Gallie等，1987，Nucl.AcidsResearch158693-8711)。如以上所述，植物基因表达必须与合适启动子功能地连接，其中这种启动子以正确的时间过程或以细胞或组织特异性方式引发基因表达。可使用的启动子有利地是组成型启动子(Benfey等，EMBOJ.8(1989)2195-2202)，例如那些来自植物病毒如35SCaMV(Franck等，Cell21(1980)285-294)、19SCaMV(也见US5352605和WO84/02913)的启动子或植物启动子，如在US4,962,028中所描述小Rubisco亚单位的启动子。用于在植物基因表达盒中功能连接的其它优选的序列是靶向序列，其中这种靶向序列为基因产物向该基因产物对应的细胞区室中(见Kermode，Crit.Rev.PlantSci.15，4(1996)285-423的综述及其引用的参考文献)例如向液泡、细胞核、所有类型质体如造粉体、叶绿体、色质体、胞外空间、线粒体、内质网、油质体、过氧化物酶体和植物细胞的其它区室中导入所需。对生物性或非生物应激条件反应的启动子如病原诱导的PRP1基因启动子(Ward等，Plant.Mol.Biol.22(1993)361-366)、热诱导的番茄hsp80启动子(US5,187,267)、冷冻诱导的马铃薯α淀粉酶启动子(WO96/12814)或外伤诱导的pinII启动子(EP-A-0375091)同样适合。具体地，可以希望引起用于该方法中的ω3-去饱和酶、Δ6-去饱和酶、Δ6-延伸酶和/或Δ5-去饱和酶的多平行表达。可以通过同时转化多个单独的表达构建体，或者优选通过在一个构建体中组合多个表达盒导入此类表达盒。而且，在每种情况下用多个表达盒转化多个载体然后转移到宿主细胞。因为质体是合成脂类生物合成的前体和某些终产物的区室，同样尤其适合的是那些引起质体特异性表达的其他启动子。这类合适的启动子如病毒RNA聚合酶启动子在WO95/16783和WO97/06250中描述以及来自拟南芥的clpP启动子在WO99/46394中描述。载体DNA可通过常规的转化或转染技术向原核和真核细胞内导入。术语“转化”和“转染”、接合和转导如在本上下文中所用，旨在包含本领域众知的用于向宿主细胞内导入外源核酸(如DNA)的多种方法，包括磷酸钙或氯化钙共沉淀、DEAE葡聚糖介导的转染、脂转染、天然感受态、化学介导的转移、电穿孔或粒子轰击。适用于转化或转染包括植物细胞在内的宿主细胞的方法可在Sambrook等(1989年纽约冷泉港ColdSpringHarborLaboratory出版社《MolecularCloningALaboratoryManual》第二版)和其它的实验室手册如1995年新泽西Totowa的HumanaPress出版社《MethodsinMolecularBiology》第44卷Gartland和Davey编辑的《Agrobacteriumprotocols》中找到。在一个有利的实施方案中，术语“核酸(分子)”如在本上下文中所用还包含位于编码基因区的3’端和5’端的非翻译序列位于编码区5’端上游序列的至少500个，优选200个，尤其优选100个核苷酸的序列和位于编码基因区的3’端下游序列的至少100个，优选50个，特别优选20个核苷酸的序列。“经分离的”核酸分子与在这种核酸的天然来源中存在的其它核酸分子分离。“经分离的”核酸优选地不具备这种核酸所来源的生物的基因组DNA中天然分布于这种核酸侧翼的序列(例如位于这种核酸的5’端和3’端的序列)。在多种实施方案中，用于该方法中的经分离的ω3-去饱和酶、Δ6-去饱和酶、Δ6-延伸酶或Δ5-去饱和酶分子可包含例如小于约5kb、4kb、3kb、2kb、1kb、0.5kb或0.1kb的核苷酸序列，而这些核苷酸序列在所述核酸分子所来源的细胞的基因组DNA中天然地分布在所述核酸分子的两侧。方法中使用的核酸序列可以使用分子生物学标准技术和这里提供的序列信息分离。DNA或氨基酸水平的同源序列或同源的保守序列区域例如还可在比较性算法的协助下鉴定。这些序列区可用作杂交探针和用于标准杂交技术(例如在1989年纽约冷泉港ColdSpringHarborLaboratory出版社《MolecularCloningALaboratoryManual》第二版所描述的那些探针和标准杂交技术)以分离可用于方法的其它核酸序列。而且，用于该方法中的核酸分子或者其部分可通过聚合酶链反应分离，其中使用基于这种序列或其部分的寡核苷酸引物(例如包含完整序列或其部分的核酸分子通过以相同的序列为基础所产生的寡核苷酸引物进行的聚合酶链反应分离)。例如mRNA可从细胞中分离(如通过Chirgwin等(1979)Biochemistry185294-5299的硫氰酸胍提取方法)和通过逆转录酶获得cDNA(例如可以用从Gibco/BRL，Bethesda，MD获得的莫洛尼MLV逆转录酶或可以用从SeikagakuAmerica，Inc.，St.Petersburg，FL获得的AMV逆转录酶)。用于聚合酶链反应扩增的合成寡核苷酸引物可基于SEQIDNO1、SEQIDNO3、SEQIDNO5、SEQIDNO7或SEQIDNO9中所示的一种序列产生或在SEQIDNO2、SEQIDNO4、SEQIDNO6、SEQIDNO8或SEQIDNO10中详述的氨基酸序列协助下产生。本发明的核酸可使用cDNA或备选地使用基因组DNA作为模板并且使用合适的寡核苷酸引物通过标准PCR扩增技术扩增。所扩增的核酸因此可向合适的载体克隆并且通过DNA序列分析表征。与去饱和酶核苷酸序列对应的寡核苷酸可通过标准合成方法如使用自动DNA合成仪产生。使用的具有序列SEQIDNO1、SEQIDNO3、SEQIDNO5、SEQIDNO7或SEQIDNO9的ω3-去饱和酶，Δ6-去饱和酶，Δ6-延伸酶，orΔ5-去饱和酶核酸序列的同源物指例如，与SEQIDNO1、SEQIDNO3、SEQIDNO5、SEQIDNO7或SEQIDNO9中所示核苷酸序列或其同源物、衍生物或类似物或者部分具有至少约40、50或60％，优选地具有至少约60或70％，更为优选地具有至少约70或80％、90％或95％并且甚至更为优选地具有至少约85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或更高同一性或同源性的等位基因变体。此外，分离的核酸分子的核苷酸序列例如在严格条件下与SEQIDNO1、SEQIDNO3、SEQIDNO5、SEQIDNO7或SEQIDNO9中所示核苷酸序列之一或者其部分杂交。根据本发明，在上下文中，将部分理解为意指至少25个碱基对(＝bp)、50bp、75bp、100bp、125bp或150bp，优选至少175bp、200bp、225bp、250bp、275bp或300bp，尤其优选350bp、400bp、450bp、500bp或更多的碱基对为杂交所用。还可能并且有利地，可以使用全长序列。等位基因变体尤其包含功能性变体，这种功能性变体可自/向SEQIDNO1、SEQIDNO3、SEQIDNO5、SEQIDNO7或SEQIDNO9中所示序列通过核苷酸的缺失、插入或替代而获得，然而对于一个或多个基因的插入，预期合成的所得蛋白质的酶活性有利地被保留。保留了ω3-去饱和酶、Δ6-去饱和酶、Δ6-延伸酶和/或Δ5-去饱和酶的酶活性的蛋白质，即酶活性基本上未减少的蛋白质意指与SEQIDNO2、SEQIDNO4、SEQIDNO6、SEQIDNO8或SEQIDNO10所编码的蛋白质比较，具有至少10％，优选地具有20％，尤其优选地具有30％，非常尤其优选地具有40％的最初酶活性。计算了涵盖整个氨基酸或核酸序列区域的同源性。技术人员可获得用于不同序列比较的多种算法的一系列程序。这里Needleman和Wunsch或Smith和Waterman的算法给出了尤其可靠的结果。这里PileUp程序(J.Mol.Evolution.，25，351-360，1987，Higgins等，CABIOS，51989151-153)或作为GCG软件包[GeneticsComputerGroup，575ScienceDrive，Madison，Wisconsin，USA53711(1991)]的部分的Gap和BestFit程序[Needleman和Wunsch(J.Mol.Biol.48；443-453(1970)和Smith及Waterman(Adv.Appl.Math.2；482-489(1981))用于序列比对。使用GAP程序并如下设置缺口权重50，长度权重3，平均匹配10.000和平均错配0.000确定如以上以百分率所示的涵盖全长序列的序列同源性值。除非另有说明，这些设置总是作为标准设置用于序列比对。脂类合成可划分为两个阶段脂肪酸的合成和它们与sn-甘油-3-磷酸的结合及极性首基如磷脂酰残基的添加或修饰。通常用于膜中的脂类包含磷脂类、糖脂类、鞘脂类和磷酸甘油酯。脂肪酸的合成始于通过乙酰基辅酶A羧化酶将乙酰基辅酶A转化为丙二酸单酰辅酶A或通过乙酰基转酰基酶将乙酰基辅酶A转化为乙酰基ACP。这两种产物分子在缩合反应后共同形成了乙酰乙酰基ACP，这种分子经一系列缩合、还原和脱水反应转化，因而获得了具有所需链长度的饱和脂肪酸分子。从这些分子产生不饱和脂肪酸的过程由特异性去饱和酶通过分子氧有氧性地催化，或者无氧性地催化(关于在微生物中脂肪酸合成，见F.C.Neidhardt等(1996)E.coliandSalmonella.ASMPressWashington，D.C.第612-636页和其中所引用的参考文献；Lengeler等(Ed.)(1999)BiologyofProcaryotes.ThiemeStuttgart，NewYork和其中的参考文献及Magnuson，K.，等(1993)MicrobiologicalReviews57522-542和其中的参考文献)。为经历进一步的延伸步骤，所得的与磷脂结合的脂肪酸必须从磷脂返回至脂肪酸辅酶A酯库。通过酰基辅酶A溶血磷脂酰基转移酶实施此步骤。而且这些酶能够将已延伸的脂肪酸从辅酶A酯再次转移至磷脂。根据需要可以重复这种反应顺序。用于生物合成PUFA的前体的例子是油酸、亚油酸和亚麻酸。必须将这些C18碳的脂肪酸延伸至C20脂肪酸以获得ARA和EPA。在方法中所用的去饱和酶如ω3-，Δ5-和Δ6-去饱和酶和/或Δ6-延伸酶的协助下，可以产生花生四烯酸和/或二十碳五烯酸，并随后可在涉及食品、饲料、化妆品或药品方面的多种领域中应用。以上提到的酶可用于制备脂肪酸分子中具有至少两个双键，有利地具有至少三、四、五个双键的C20脂肪酸，优选地产生在脂肪酸分子中有利地具有四个或五个双键的C20脂肪酸。去饱和可在延伸所讨论的脂肪酸之前或之后发生。这是为什么去饱和酶活性的产物和其它可能的去饱和和延伸步骤的产物产生了具有更高去饱和程度的脂肪酸的优选PUFA的原因，如γ-亚麻酸、二高γ-亚麻酸、花生四烯酸、十八碳四烯酸、二十碳四烯酸或二十碳五烯酸。本发明方法中所用的去饱和酶和延伸酶的底物是C16或C18脂肪酸例如亚油酸、γ-亚麻酸、α-亚麻酸、二高γ-亚麻酸、二十碳四烯酸或十八碳四烯酸。优选的底物是油酸、亚油酸、γ-亚麻酸和/或α-亚麻酸。脂肪酸中具有至少二、三、四或五个双键的所合成的C20脂肪酸在本发明的方法中以游离脂肪酸形式或以其酯形式，如以其甘油酯或磷脂形式有利地获得。将术语“甘油酯”理解为意指用一、二或三个羧基所酯化的甘油(单酰甘油、二酰甘油或三酰甘油)。将“甘油酯”理解为意指多种甘油酯的混合物。甘油酯有利地是甘油三酯。甘油酯或甘油酯的混合物可以包含其它添加物，例如游离脂肪酸、抗氧化剂、蛋白质、糖类、维生素和/或其它物质。为了本发明的目的，也将“甘油酯”理解为意指甘油衍生物。除以上所描述的脂肪酸甘油酯以外，这些甘油衍生物还包括甘油磷脂和甘油糖脂。可提到的优选的例子为甘油磷脂如卵磷脂(磷脂酰胆碱)、心磷脂、磷脂酰甘油、磷脂酰丝氨酸和烷基酰基甘油磷脂。而且随后脂肪酸必须转运至不同的修饰位点并且掺入三酰甘油贮藏脂。脂类合成的又一个重要步骤是例如通过甘油脂肪酸酰基转移酶将脂肪酸转移至极性首基(见Frentzen，1998，Lipid，100(4-5)161-166)。关于植物脂肪酸生物合成和去饱和、脂类新陈代谢和脂类化合物的跨膜运输、β氧化、脂肪酸修饰和辅因子、三酰甘油贮藏和三酰甘油组装的出版物，包括其中的参考文献参见如下文章1997年JKSetlow编辑的《GeneticEngeneering》19第149-166页Kinney；Ohlrogge和Browse，1995，PlantCell7957-970；Shanklin和Cahoon，1998，Annu.Rev.PlantPhysiol.PlantMol.Biol.49611-641；1996年JKSetlow编辑的《GeneticEngeneering》18第111-13页Voelker；Gerhardt，1992，Prog.LipidR.31397-417；Gühnemann-和Kindl，1995，Biochim.BiophysActa1256181-186；Kunau等，1995，Prog.LipidRes.34267-342；Rockville美国植物生理学学会1993年Murata和Somerville编辑的《BiochemistryandMolecularBiologyofMembraneandStorageLipidsofPlants》第150-158页Stymne等；Murphy和Ross1998，PlantJournal.13(1)1-16。方法中所产生的PUFA包含高等动物不再能合成并且因此必须摄入的一组分子或者高等动物不再能自行足量地产生并且因此必须摄入额外量的一组分子，虽然这类PUFA易于由其它生物例如细菌合成，但是猫不再能合成花生四烯酸。对于本发明，将磷脂理解为指磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰甘油和/或磷脂酰肌醇，有利地磷脂酰胆碱和/或磷脂酰丝氨酸。术语生产量或者生产力是本领域已知的并且包括在植物细胞或植物中的生产力，即基于该细胞或植物中所有脂肪酸的含量，在该方法中产生的目的脂肪酸的含量。术语生产效率包括得到特定生产量所需的时间(例如，细胞建立精细化学品的某个通量率所需的时间)。术语生物合成或者生物合成途径是本领域已知的并且包括例如在多步或者受到强烈调节的过程中，细胞从中间体合成化合物、优选有机化合物。术语分解代谢或者分解代谢途径是本领域已知的并且包括例如在多步或者受到强烈调节的过程中，细胞切割化合物，优选有机化合物以得到分解代谢产物(在更一般的术语中，较小或者较不复杂的分子)。术语代谢是本领域已知的并且包括在生物中发生的生物化学反应的全体。从而某种化合物的代谢(例如，脂肪酸的代谢)包括细胞中该化合物的涉及该化合物的生物合成途径、修饰途径和分解代谢途径的全体。由于它们与这里公开的ω3-去饱和酶、Δ6-去饱和酶、Δ5-去饱和酶，和/或Δ6-延伸酶核酸的同源性，对于本发明的方法有利的核酸分子可以按照标准杂交技术在严格杂交条件下使用所述序列或者其部分作为杂交探针进行分离。在该上下文中，例如，可能使用分离的核酸分子，其长为至少15个核苷酸并且在严格条件下与包含SEQIDNO1、SEQIDNO3、SEQIDNO5、SEQIDNO7或SEQIDNO9的核苷酸序列的核酸分子杂交。也可以使用具有至少25、50、100、250或更多核苷酸的核酸。如本上下文中使用的术语“在严格条件下杂交”意在描述杂交和洗涤条件，在所述条件下相互具有至少60％同源性的核苷酸序列通常保持相互杂交。优选使得相互具有至少约65％、优选至少约70％并且特别优选至少75％或更高同源性的序列通常保持相互杂交的条件。这些严格条件是技术人员已知的并且描述于例如CurrentProtocolsinMolecularBiology，JohnWiley&Sons，N.Y.(1989)，6.3.1-6.3.6。严格杂交条件的优选的非限制性实例是在45℃下6x氯化钠/柠檬酸钠(＝SSC)中杂交，接着是在50到65℃下0.2xSSC，0.1％SDS中的一个或多个洗涤步骤。技术人员已知这些杂交条件取决于核酸的类型而不同，例如，当存在有机溶剂时，温度和缓冲液浓度不同。在“标准杂交条件”下，例如，取决于核酸类型，在浓度为0.1到5xSSC的水性缓冲液中(pH7.2)，杂交温度为42℃到58℃。如果在上述缓冲液中存在有机溶剂，例如，50％甲酰胺，那么在标准条件下的温度为约42℃。DNA:DNA杂合分子的优选的杂交条件为例如，0.1xSSC和20℃到45℃，优选30℃到45℃。优选地，DNA:RNA杂合分子的杂交条件为例如，0.1xSSC和30℃到55℃，优选45℃到55℃。对长度为约100bp(＝碱基对)并且G+C含量为50％的核酸，在不存在甲酰胺的条件下，确定上述杂交温度。技术人员已知怎样根据教科书如Sambrook等人，“MolecularCloning”，ColdSpringHarborLaboratory，1989；HamesandHiggins(Ed.)1985，“NucleicAcidsHybridizationAPracticalApproach”，IRLPressatOxfordUniversityPress，Oxford；Brown(Ed.)1991，“EssentialMolecularBiologyAPracticalApproach”，IRLPressatOxfordUniversityPress，Oxford确定所需的杂交条件。为了确定两种氨基酸序列(例如，SEQIDNO2、SEQIDNO4、SEQIDNO6、SEQIDNO8或SEQIDNO10的序列之一)或者两种核酸(例如，SEQIDNO1、SEQIDNO3、SEQIDNO5、SEQIDNO7或SEQIDNO9)的同源性(＝同一性)百分数，将一条序列写在另一条的下面用于最佳比较(例如，可以在蛋白质或者核酸的序列中引入缺口以便与另一蛋白质或者另一核酸产生最佳比对)。然后，比较对应氨基酸位置或者核苷酸位置处的氨基酸残基或者核苷酸。如果序列中的位置被与另一序列中对应位置相同的氨基酸残基或者相同核苷酸占据，那么这两个分子在该位置是同源的(即，本上下文中所用的氨基酸或者核酸“同源性”对应于氨基酸或核酸“同一性”)。两种序列之间同源性百分数是这两种序列共有相同位置数的函数(即，％同源性＝相同位置数/位置总数x100)。因此认为术语同源性和同一性是同义的。使用的程序和算法如上述的那些。用于该方法中的编码与SEQIDNO2、SEQIDNO4、SEQIDNO6、SEQIDNO8或SEQIDNO10的蛋白质同源的ω3-去饱和酶、Δ6-去饱和酶、Δ5-去饱和酶，和/或Δ6-延伸酶的分离的核酸分子可以如下产生向SEQIDNO1、SEQIDNO3、SEQIDNO5、SEQIDNO7或SEQIDNO9的核苷酸序列中引入一个或多个核苷酸替代、添加或者缺失，使得向其编码的蛋白质中引入一个或多个氨基酸替代、添加或者缺失。SEQIDNO1、SEQIDNO3、SEQIDNO5、SEQIDNO7或SEQIDNO9的序列之一中的突变可以通过标准技术如位点特异的诱变和PCR-介导的诱变导入。优选在一个或多个预测的非必需氨基酸残基中产生保守氨基酸替代。在“保守氨基酸替代”中，将氨基酸残基用具有相似侧链的氨基酸残基替代。本领域中已经定义了具有相似侧链的氨基酸残基家族。这些家族包括具有碱性侧链的氨基酸(例如，赖氨酸、精氨酸、组氨酸)、具有酸性侧链的氨基酸(例如，天冬氨酸、谷氨酸)、具有不带电极性侧链的氨基酸(例如，甘氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸)、具有非极性侧链的氨基酸(例如，丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、色氨酸)、具有β分枝侧链的氨基酸(例如，苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸)和具有芳香族侧链的氨基酸(例如，酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、组氨酸)。从而，ω3-去饱和酶、Δ6-去饱和酶、Δ5-去饱和酶，和/或Δ6-延伸酶中预测的非必需氨基酸残基优选被来自侧链的同一家族的另一氨基酸残基替换。在另一实施方案中，突变可以备选地例如通过饱和诱变在编码ω3-去饱和酶、Δ6-去饱和酶、Δ5-去饱和酶，和/或Δ6-延伸酶的序列的全长或者部分序列上随机导入，并且所得突变体可以通过重组表达本文所述的ω3-去饱和酶、Δ6-去饱和酶、Δ5-去饱和酶或Δ6-延伸酶活性来筛选以便鉴定保留了ω3-去饱和酶、Δ6-去饱和酶、Δ5-去饱和酶，和/或Δ6-延伸酶活性的突变体。诱变后，可以重组表达所编码的蛋白质，并且可以例如使用本文本中所述的测试测定蛋白质的活性。本发明通过以下实施例更详细地说明，这不得解释为作为限制。本专利申请中所引用的参考文献、专利申请、专利和已公布的专利申请的全部内容此处引用作为参考。实施例实施例1通用的克隆方法克隆方法例如限制性切割、琼脂糖凝胶电泳、纯化DNA片段、核酸转移至硝酸纤维素膜和尼龙膜、连接DNA片段、转化大肠杆菌细胞、细菌培养和重组DNA的序列分析按照Sambrook等(1989)(ColdSpringHarborLaboratoryPressISBN0-87969-309-6)所描述实施。实施例2重组DNA的序列分析重组DNA分子以ABI激光荧光DNA测序仪按照Sanger(Sanger等(1977)Proc.Natl.Acad.Sci.USA74，5463-5467)的方法测序。通过聚合酶链反应获得的片段经过测序和验证以避免待表达的构建体中的聚合酶偏差。实施例3用于在植物中表达的表达质粒的克隆为了转化植物，基于pGPTV-35S产生转化载体，pGPTV-35S是基于pBIN19-35S的质粒(BevanM.(1984)BinaryAgrobacteriumvectorsforplanttransformation.Nucl.AcidsRes.18203)。为此，在pUC载体中装配包含启动子元件CaMV35S(SEQIDNO11)和35S终止子序列(SEQIDNO12；Franck，A.，Guilley，H.，Jonard，G.，Richards，K.andHirth，L.(1980)NucleotidesequenceofcauliflowermosaicvirusDNACell21(1)，285-294)的表达盒。通过SalI/XbaI限制性切割位点在这里插入启动子并且通过BamHI/SmaI插入终止子序列。这涉及将具有XhoI切割位点的多聚接头连接到终止子序列(“三元连接”)。然后将所得的质粒pUC19-35S用于克隆PUFA基因。将d6Des(Pir，SEQIDNO1)，d5Des(Tc，SEQIDNO5)和d6Elo(Tc，SEQIDNO3)序列的可读框通过EcoRV平行地导入pUC19-35S载体中。所得质粒pUC-D6、pUC-D5、pUC-E6(Tc)用于产生双元载体pGPTV-35S_D6D5E6(Tc)。为此，用酶SalI消化pGPTV载体，并用SalI/XhoI消化pUC-D6质粒，并连接正确的片段。随后用SalI消化所得的质粒pGPTV-D6，用SalI/XhoI消化pUC-D5质粒，并连接正确的片段。然后再次用SalI消化所得质粒pGPTV-D6-D5，用SalI/XhoI消化pUC-E6(Tc)质粒，并连接正确的片段。这些顺序克隆步骤产生了双元载体pGPTV-D6D5E6(Tc)，其用于转化。在进一步的实施方案中，将d6Elo(Tp)[SEQIDNO7]的序列而不是序列d6Elo(Tc)插入到pUC19-35S载体中。所得的质粒pUC-E6(Tp)用于制备双元载体pGPTV-35S_D6D5E6(Tp)。在另一实施方案中，将ω3Des(Pi，SEQIDNO9)的可读框克隆到pUC19-35S中。所得的质粒pUC-ω3Pi通过SalI/XhoI转移到双元载体pGPTV-D6D5E6(Tc)和pGPTV-D6D5E6(Tp)中。所得的载体pGPTV-D6D5E5(Tc)ω3Pi和pGPTV-D6D5E5(Tp)ω3Pi用于植物转化。图1给出了所产生的构建体的概貌。根据生产商的信息将所有双元载体转化到大肠杆菌DH5α细胞(Invitrogen)中。通过PCR鉴定阳性克隆并分离质粒DNA(QiagenDneasy)。PCR混合物(50μL)的组成5.00μLcDNA模板5.00μL10x缓冲液(Advantage聚合酶)+25mMMgCl25.00μL2mMdNTP1.25μL每种引物(10pmol/μL)0.50μLAdvantage聚合酶使用来自Clontech的Advantage聚合酶。检查载体然后通过电穿孔转化到根癌农杆菌GC3101中并在含有2％YEB培养基+卡那霉素的琼脂板上平板接种。选择卡那霉素耐受细胞并用于转化芥菜和拟南芥或者可以用于转化其他植物物种。实施例4转基因植物的产生a)产生转基因油菜植物(芥菜，根据Radke等人，TransformationandregenerationofBrassicarapausingAgrobacteriumtumefaciens.PlantCellRep.11，499-505，1992修改)。通过将双元载体如实施例3中产生的双元质粒/载体转化到根癌农杆菌GC3101中产生转基因油菜植物(Deblaereetal，1984，Nucl.Acids.Res.13，4777-4788)。为了转化油菜植物(Var.Drakkar，NPZNordeutschePflanzenzucht，Hohenlieth，Germany)，将阳性转化的农杆菌菌落在补加3％蔗糖(3MS培养基)的Murashige-Skoog培养基(Murashige和Skoog1962Physiol.Plant.15，473)中的过夜培养物1∶50稀释后使用。将新近发芽的无菌油菜植物的叶柄或下胚轴(在每一情况下约1cm2)与1∶50的农杆菌稀释物在培养皿中共同温育5-10分钟。然后这些叶柄或下胚轴在补加了0.8％Bacto琼脂的3MS培养基上黑暗中25℃共温育3天。然后培养在16小时光照/8小时黑暗中持续3天，并按照每周节律继续在补加了500mg/LClaforan(头孢噻肟钠)、50mg/L卡那霉素、20μM苄氨基嘌呤(BAP)、1.6g/L葡萄糖的MS培养基上继续。生长的芽转移至补加了2％蔗糖、250mg/LClaforan和0.8％Bacto琼脂的MS培养基中。若三周后根未发育，向培养基中加入作为生长激素用于生根的2-吲哚丁酸。已再生的苗在补加了卡那霉素和Claforan的2MS培养基上获得；生根之后，将这些苗转移至土壤并且在受控的环境箱或温室中生长两周后，允许开花，并且收获成熟的种子及通过脂类分析法分析去饱和酶和延伸酶基因的表达，如Qiu等人2001，J.Biol.Chem.276，31561-31566所述。b)转基因亚麻子植物的产生转基因亚麻子植物可通过例如Bell等，1999，InVitroCell.Dev.Biol.Plant.35(6)456-465的方法经粒子轰击产生。通常以例如Mlynarova等(1994)，PlantCellReport13282-285或Drexler等人(2003)，Mol.Breeding11，149-158的方法建立农杆菌介导的转化。实施例5从芥菜和脂质体叶子的脂类提取遗传修饰在植物、真菌、藻类、纤毛虫中的作用或者对目的化合物(如脂肪酸)的产量的影响可以如下确定在合适的条件(如上述那些条件)下生长经修饰的微生物或经修饰的植物并分析培养基和/或组分中目的产物(即，脂类或脂肪酸)的升高的产量。这些分析技术是技术人员已知的并且包括光谱学、薄层层析法、多种类型的染色方法、酶和微生物学方法和分析层析法，如高效液相层析(见例如，Ullman，EncyclopediaofIndustrialChemistry，Vol.A2，p.89-90andp.443-613，VCHWeinheim(1985)；Fallon，A.，等人，(1987)“ApplicationsofHPLCinBiochemistry”inLaboratoryTechniquesinBiochemistryandMolecularBiology，Vol.17；Rehm等人(1993)Biotechnology，Vol.3，ChapterIII“Productrecoveryandpurification”，p.469-714，VCHWeinheim；Belter，P.A.，等人(1988)BioseparationsdownstreamprocessingforBiotechnology，JohnWileyandSons；Kennedy，J.F.，andCabral，J.M.S.(1992)RecoveryprocessesforbiologicalMaterials，JohnWileyandSons；Shaeiwitz，J.A.，andHenry，J.D.(1988)BiochemicalSeparations，inUllmann’sEncyclopediaofIndustrialChemistry，Vol.B3；Chapter11，p.1-27，VCHWeinheim；和Dechow，F.J.(1989)Separationandpurificationtechniquesinbiotechnology，NoyesPublications)。除了上述方法外，可以如Cahoon等人(1999)Proc.Natl.Acad.Sci.USA96(22)12935-12940和Browse等人(1986)AnalyticBiochemistry152141-145所述的从植物材料提取植物脂类。Christie，WilliamW.，AdvancesinLipidMethodology，Ayr/ScotlandOilyPress(OilyPressLipidLibrary；2)；Christie，WilliamW.，GasChromatographyandLipids.APracticalGuide-Ayr，ScotlandOilyPress，1989，Repr.1992，IX，307PP.(OilyPressLipidLibrary；1)；“ProgressinLipidResearch”，OxfordPergamonPress，1(1952)-16(1977)在标题ProgressintheChemistryofFatsandOtherLipidsCODEN中描述了脂类或脂肪酸的定性和定量分析。一个实例是脂肪酸的分析(缩写FAME，脂肪酸甲酯；GC-MS，气液层析/质谱法；TAG，三酰基甘油；TLC，薄层层析)。使用如在一些场合由Christie和其中的参考文献(1997，在AdvancesonLipidMethodology，FourthEditionChristie，OilyPress，Dundee，119-169；1998，Gaschromatographie-Massenspektrometrie-Verfahren[气相层析/质谱法]，Lipids33343-353)中所述的标准分析方法GC、GC-MS或TLC分析重组微生物，可以得到脂肪酸产物的存在的清楚的检测。通过超声处理、在玻璃碾磨机中碾磨、液氮处理并碾磨或者通过其他可应用的方法破碎待分析的材料。破碎后，必须将所述材料离心。将沉淀物重悬浮在蒸馏水中，在100℃加热10分钟，冰上冷却并再次离心，接着在90℃下具有2％二甲氧基丙烷的0.5M硫酸溶液中提取1小时，其导致水解的油和脂类化合物，得到转甲基的脂类。将这些脂肪酸甲酯用石油醚萃取并最后使用毛细管柱(Chrompack，WCOTFusedSilica，CP-Wax-52CB，25μm，0.32mm)在170℃到240℃的温度梯度下20分钟和240℃下5分钟进行GC分析。必须使用可以从商业来源(例如，Sigma)得到的标准品确定所得的脂肪酸甲酯的身份。为了分析转基因芥菜和拟南芥植物，将植物材料最初通过在研棒和研钵中研磨进行机械匀浆使得它更容易提取。接着在100℃加热10分钟，并且在冰上冷却后，再次沉淀。将细胞沉淀物用1M硫酸甲醇溶液和2％二甲基丙烷在90℃水解1小时，并将脂类转甲基化。用石油醚萃取所得的脂肪酸甲酯(FAME)。使用毛细管柱(Chrompack，WCOTFusedSilica，CP-Wax-52CB，25m，0.32mm)和170℃到240℃的温度梯度20分钟和240℃5分钟，通过气液色谱分析提取的FAME。通过与对应的FAME标准品(Sigma)相比较证实脂肪酸甲酯的身份。通过FAME混合物的合适的化学衍生例如，得到4，4-二甲氧基噁唑啉衍生物(Christie，1998)来通过GC-MS进一步分析双键的身份和位置。用pGPTV-D6D5E6(Tc)构建体分析转基因荠菜植物的叶材料对已经用根据实施例4的pGPTV-D6D5E6(Tc)质粒转化的植物检查经修饰的脂肪酸。根据上面的描述提取并通过气相色谱分析的叶子用作起始材料。转基因植物在这里显示出能够产生新的脂肪酸(表1，与对照比较)。表1可以见说明书的末尾。对多种独立的转基因株系的分析表明由于所用的基因的活性，在叶材料中产生了脂肪酸GLA(γ18:3)、SDA(18:4)、DGLA(20:3d8，11，14)、AA(20:4)和EPA(20:5)。所述脂肪酸不存在于未转化的植物(对照)中。在该上下文中，花生四烯酸(AA)和二十碳五烯酸(EPA)是人营养的有价值的脂肪酸。存在分别高达8.9％和4.8％的这两种有价值的脂肪酸。EPA是尤其有价值的脂肪酸。为此，进行增加EPA含量的尝试。第一种方法为使用ARA特异的ω3-去饱和酶，其将ARA转化为EPA。在另一方法中，测试18:4-特异性延伸酶与所述ω3-去饱和酶组合的用途。用pGPTV-D6D5E6(Tc)ω3Pi构建体分析转基因荠菜植物的叶材料对已经用根据实施例4的pGPTV-D6D5E6(Tc)ω3Pi质粒转化的植物分析经修饰的脂肪酸。根据上面的描述提取并通过气相色谱分析的叶子用作起始材料。转基因植物在这里显示出能够产生新的脂肪酸(表2，与对照比较)。表2可以见说明书的末尾。对多种独立的转基因株系的分析表明由于所用的基因的活性，在叶材料中产生了脂肪酸GLA(γ18:3)、SDA(18:4)、20:4d8，11，14，17和EPA(20:5)。所述脂肪酸不存在于未转化的植物(对照)中。在该上下文中，二十碳五烯酸(EPA)是人营养的有价值的脂肪酸。存在高达12.5％的该有价值的脂肪酸。这里额外使用ω3Pi明显降低了AA含量并且使反应偏向更有价值的产物EPA。用pGPTV-D6D5E6(Tp)ω3Pi构建体分析转基因荠菜植物的叶材料对已经用根据实施例4的pGPTV-D6D5E6(Tp)ω3Pi质粒转化的植物分析经修饰的脂肪酸。根据上面的描述提取并通过气相色谱分析的叶子用作起始材料。转基因植物在这里显示出能够产生新的脂肪酸(表3，与对照比较)。表3可以见说明书的末尾。对多种独立的转基因株系的分析表明由于所用的基因的活性，在叶材料中产生了脂肪酸GLA(γ18:3)、SDA(18:4)、20:4d8，11，14，17和EPA(20:5)。所述脂肪酸不存在于未转化的植物(对照)中。在该上下文中，二十碳五烯酸(EPA)是人营养的有价值的脂肪酸。存在高达14.7％的该有价值的脂肪酸。这里额外使用ω3Pi明显降低了ARA含量并且使反应偏向更有价值的产物EPA。与pGPTV-D6D5E6(Tc)ω3Pi构建体相比，实现了较高的EPA(20:5)含量。在该上下文中，对有价值的脂肪酸EPA(20:5)的合成分析表明优选在叶子中发生(表4)。在其他植物器官、种子、茎和花中，仅仅可以检测到极低量的EPA和前体。另一实施方案研究有价值的脂肪酸EPA是否富含特定一种或多种脂类类别。为此，如上述从叶子提取总脂类，然后通过硅酸盐PrepSep柱(FisherScientific，USA)分级分离成中性和极性脂类。在进一步的步骤中，通过薄层层析(G-25，Machery-NageI)将中性脂类级分分级分离成甘油三酯(己烷/二乙醚/乙酸70∶30∶1，体积/体积/体积)。用氯仿/甲醇/氨(65∶25∶4，体积/体积/体积/，半乳糖脂)或用氯仿/甲醇/氨/水(70∶30∶4∶1，体积/体积/体积/体积，磷脂)分级分离极性脂类级分的等分试样。用Primuline溶液(80％丙酮中0.05％，Sigma)喷雾后，在紫外线下鉴定各脂类类别并从薄层板刮除并转甲基用于气相色谱分析，如上文所述。表5描述了多种脂类类别中该分析的结果。表5可以见说明书结尾。发现TAG(油级分)中EPA的明显富集。此外，在极性级分中观察到磷脂酰胆碱(PC)和磷脂酰丝氨酸的积累。表4非转基因的和转基因品系(pGPTV-D6D5E6(Tp)ω3Pi)的多种植物器官的分析。脂肪酸以百分比表示。等同方案技术人员通过简单的常规实验就可以鉴定或者确定根据本文所述的本发明的具体实施方案的许多等同方案。这些等同方案意在权利要求的范围内。序列表<110>巴斯福植物科学有限公司<120>在有用的转基因植物中产生花生四烯酸和/或二十碳五烯酸的方法<130>PF56991<140>20050640<141>2005-08-08<160>12<170>PatentIn版本3.1<210>1<211>1380<212>DNA<213>畸雌腐霉(Pythiumirregulare)<220><221>CDS<222>(1)..(1380)<223>Δ-6-去饱和酶<400>1atggtggacctcaagcctggagtgaagcgcctggtgagctggaaggag48MetValAspLeuLysProGlyValLysArgLeuValSerTrpLysGlu151015atccgcgagcacgcgacgcccgcgaccgcgtggatcgtgattcaccac96IleArgGluHisAlaThrProAlaThrAlaTrpIleValIleHisHis202530aaggtctacgacatctccaagtgggactcgcacccgggtggctccgtg144LysValTyrAspIleSerLysTrpAspSerHisProGlyGlySerVal354045atgctcacgcaggccggcgaggacgccacggacgccttcgcggtcttc192MetLeuThrGlnAlaGlyGluAspAlaThrAspAlaPheAlaValPhe505560cacccgtcctcggcgctcaagctgctcgagcagttctacgtcggcgac240HisProSerSerAlaLeuLysLeuLeuGluGlnPheTyrValGlyAsp65707580gtggacgaaacctccaaggccgagatcgagggggagccggcgagcgac288ValAspGluThrSerLysAlaGluIleGluGlyGluProAlaSerAsp859095gaggagcgcgcgcgccgcgagcgcatcaacgagttcatcgcgtcctac336GluGluArgAlaArgArgGluArgIleAsnGluPheIleAlaSerTyr100105110cgccgtctgcgcgtcaaggtcaagggcatggggctctacgacgccagc384ArgArgLeuArgValLysValLysGlyMetGlyLeuTyrAspAlaSer115120125gcgctctactacgcgtggaag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IDNO7中所示核酸序列的衍生物，其编码在氨基酸水平上与SEQIDNO2、SEQIDNO4、SEQIDNO6或SEQIDNO8至少40％同源并且具有Δ6-去饱和酶、Δ6-延伸酶或Δ5-去饱和酶活性的多肽。3.根据权利要求1的方法，其中向所述有用的植物中额外导入编码ω3-去饱和酶的核酸序列。4.根据权利要求3的方法，其中所述编码具有ω3-去饱和酶活性的多肽的核酸序列选自a)具有SEQIDNO9中所示序列的核酸序列，或者b)由于遗传密码简并性可以从SEQIDNO10中所示的氨基酸序列衍生的核酸序列，或者c)SEQIDNO9中所示核酸序列的衍生物，其编码在氨基酸水平上与SEQIDNO10至少60％同源并且具有ω3-去饱和酶活性的多肽。5.根据权利要求1到4的方法，其中所述核酸在营养组织中表达。6.根据权利要求1到4的方法，其中所述花生四烯酸或二十碳五烯酸或者花生四烯酸和二十碳五烯酸在所述有用的植物中主要以它们的酯的形式结合在磷脂或者三酰甘油酯中。7.根据权利要求6的方法，其中所述花生四烯酸或二十碳五烯酸或者花生四烯酸和二十碳五烯酸主要以它们的酯的形式结合在磷脂中并且其中所述磷脂具有基于总脂类按重量计至少10％的花生四烯酸或二十碳五烯酸含量。8.根据权利要求6的方法，其中所述花生四烯酸或二十碳五烯酸或者花生四烯酸和二十碳五烯酸主要以它们的酯的形式结合在三酰甘油酯中并且其中所述三酰甘油酯具有基于总脂类按重量计至少10％的花生四烯酸或二十碳五烯酸含量。9.根据权利要求1的方法，其中所述有用的植物是产油植物、蔬菜植物、生菜植物或者观赏植物。10.根据权利要求9的方法，其中所述有用的植物选自由下面的科组成的植物科槭树科(Aceraceae)、猕猴桃科(Actinidiaceae)、漆树科(Anacardiaceae)、伞形科(Apiaceae)、槟榔科(Arecaceae)、菊科(Asteraceae)、槟榔科、桦木科(Betulaceae)、紫草科(Boraginaceae)、十字花科(Brassicaceae)、凤梨科(Bromeliaceae)、大麻科(Cannabaceae)、美人蕉科(Cannaceae)、忍冬科(Caprifoliaceae)、藜科(Chenopodiaceae)、旋花科(Convolvulaceae)、葫芦科(Cucurbitaceae)、薯蓣科(Dioscoreaceae)、胡颓子科(Elaeagnaceae)、杜鹃花科(Ericaceae)、大戟科(Euphorbiaceae)、豆科(Fabaceae)、山毛榉科(Fagaceae)、醋栗科(Grossulariaceae)、胡桃科(Juglandaceae)、樟科(Lauraceae)、百合科(Liliaceae)、亚麻科(Linaceae)、锦葵科(Malvaceae)、桑科(Moraceae)、芭蕉科(Musaceae)、木犀科(Oleaceae)、酢浆草科(Oxalidaceae)、罂粟科(Papaveraceae)、禾本科(Poaceae)、蓼科(Polygonaceae)、石榴科(Punicaceae)、蔷薇科(Rosaceae)、茜草科(Rubiaceae)、芸香科(Rutaceae)、玄参科(Scrophulariaceae)、茄科(Solanaceae)、梧桐科(Sterculiaceae)和败酱科(Valerianaceae)。11.根据权利要求7和8任一项的方法，其中所述花生四烯酸或二十碳五烯酸或者花生四烯酸和二十碳五烯酸被以它们的油、脂类或者游离脂肪酸的形式从所述有用的植物分离。12.根据权利要求1到4的方法，其中向所述有用的植物中导入脂肪酸或脂类代谢的额外的其他生物合成基因，所述基因选自酰基辅酶A脱氢酶、酰基ACP[＝酰基载体蛋白]去饱和酶、酰基ACP硫酯酶、脂肪酸酰基转移酶、酰基-辅酶A溶血磷脂酰基转移酶、脂肪酸合酶、脂肪酸羟化酶、乙酰基-辅酶A羧化酶、酰基辅酶A氧化酶、脂肪酸去饱和酶、脂肪酸炔属酶(acetylenase)、脂加氧酶、三酰甘油脂肪酶、氧化丙二烯合酶、氢过氧化物裂合酶或脂肪酸延伸酶。13.根据权利要求12的方法，其中所述脂肪酸或脂类代谢的额外的生物合成基因选自Δ4-去饱和酶、Δ5-去饱和酶、Δ6-去饱和酶、Δ8-去饱和酶、Δ9-去饱和酶、Δ12-去饱和酶、Δ6-延伸酶或Δ9-延伸酶。14.根据权利要求11产生的油、脂类或游离脂肪酸用于生产饲料、食品、化妆品或者药物的用途。全文摘要本发明涉及通过向植物中导入编码具有Δ6-去饱和酶、Δ6-延伸酶或者Δ5-去饱和酶活性的核酸，在转基因的有用植物中产生花生四烯酸和/或二十碳五烯酸的方法。此外，有利地在所述有用的植物中表达编码ω3-去饱和酶的基因。在该方法的另一有利的实施方案中，编码脂肪酸或者脂类代谢生物合成中的多肽的其他核酸序列可以在植物中表达。这里尤其有利的核酸序列是编码Δ8-去饱和酶、Δ12-去饱和酶、Δ15-去饱和酶、Δ4-去饱和酶、Δ9-延伸酶和/或Δ5-延伸酶活性的那些核酸序列。本发明还涉及根据本发明的方法中产生的油、脂类和/或脂肪酸在饲料或者食品、化妆品或者药物中的用途。文档编号C12N15/82GK101238216SQ200680028565公开日2008年8月6日申请日期2006年8月1日优先权日2005年8月9日发明者P·奇尔普斯,J·鲍尔,X·邱,G·吴,N·达特拉,M·特鲁克萨申请人:巴斯福植物科学有限公司