진핵생물 유전자 조작을 위한 효모 vector계 이용에 관한 기초연구 -생효모 형질전환 최적조건과 숙주별 plasmid안정성에 관하여 -

Development of Yeast-Vector System for Eukaryotic Gene Cloning - Optimum Condition for Intact Yeast Cell Transformation and Plasmid Stability in the Transformants -

각 효모 숙주 및 vector에 따라 lithium염 처리에 의한 생효모형질전환 최적 조건을 얻기 위하여 5종의 효모 숙주(S. cerevisiae Dl3-lA, DKD-5D, DBY-746, MC-16 및 S2022D)에 3종의 효모plasmid vector(YRp 7, YEp 13 및 YIp 5 )의 형질전환 실험과 아울러 이들 각 형질전환체내에서 도입된 plasmid들의 안정성을 조사하였다. lithium 염의 경우 LiCl가 Li-acetate에 비하여 좋은 효과를 보였으며 LiCl처리에 의한 최적 형질전환 조건은 각 숙주-vector계에 있어서 공히 균체 배양 시간은 16시간 (5.4 $\times$ $10^6$ - 2.4$\times$$10^8$cells/$m{\ell}$ ) 내외, LiCl의 농도는 0.1-0.2M, PEG(4000)의 농도는 35%, induction시간은 60분 내외 열처리는 42$^{\circ}C$에서 5분간, LiCi처리 buffer는 0.1M tris-HCl(pH 7.6)에서 가장 높은 형질전환 빈도를 보였다. 한편 Protoplast 형질전환법과 형질전환빈도를 비교해 본 결과 DKD-5 D(YEp13)과 Dl3-lA(YRp7)의 경우는 protoplast법이 DKD-5D(YRp 7), 및 DBY-746(YEp 13)에서는 LiCl처리법이 형질전환 빈도가 높았으며 MC-16(YEp 13)의 경우는 양방법에서 공히 비교적 낮은 빈도를 보였다. 각 형질전환체내에서의 도입된 plasmid의 안정성은 선택배지에서 배양했을 경우- YRp 7이 Dl3-lA 및 DKD- 5D 숙주에서 70세대후에는 80-85%가 유실되었으나 YEp13은 DKD-5D 및 DBY-746에서 35%밖에 유실되지 않았으며 MC-16숙주에서는 55% 유실로서 비교적 안정하였다. 또한 비선택배지에 배양시에는 선택배지에 배양했을 경우 보다 안정성이 다소 낮았으나 같은 경향은 보였다.

In order to obtain the optimum conditions for intact yeast cell transformation in the various yeast host-vector systems, 3 yeast plasmid vectors, YRp7, YEpl3 and YIp5 were introduced into 5 yeast hosts, Saccaromyces cervisiae Dl3-1A, DKD-5D, DBY-746, MC-16 and S2022D with various transformation conditions, and plasmid stabilities in all the transformants were also observed. The highest transformation frequencies in all the host-vector system were obtained in the 16 hour Cultured cell (5.4 $\times$ 10$^6$ - 2.4 $\times$ 10$^8$cells/$m{\ell}$) treated with 0.1-0.2 M lithium chloride in 0.1 M tris-HCl (pH 7.6), 35% polyethylene glycol 4000, and heat-shocked at 42$^{\circ}C$ for 5 minutes after 60 minutes of induction. The intact cell transformation got more transformation frequency in DKD-5D (YRp7) and DBY-746 (YEpl3) than protoplast transformation, but reverse tendency was observed in DKD-5D (YEp13) and Dl3-lA (YRp7). The transformants, D13-1A (YRp7) and DKD-5D (YRp7) were very unstable in selective medium, with 80 to 85% of the transformants losing the plasmid after 70 generations, but the transformants, DKD-5D (YEpl3) and DBY-746 (YEpl3) were quite stable, with 35% of the transformants losing the plasmid.