Construction of Plasmid Vectors for Zymomonas mobilis

Zymomonas mobilis의 Plasmid Vector 제조에 관한 연구

In order to develop useful plasmid vectors for Zymomonas cells, attempts were made to isolate natural plasmids from Z. mobilis ATCC10988. Among a few plasmids isolated, a small plasmid of 3.9 Kb size was chosen and designated as pZM3. By introducing the replication origin of pZM3 into pBR325, a hybrid plasmid vector of 8.4 Kb size, pHZ22, was constructed. This vector contained chloramphenicol resistant gene as a selectable marker and proved to be conjugally transmissible and stably maintained in Z. mobilis. Tetracycline resistant gene was isolated from RP4 and introduced into pHZ22 to make a new vector called pHZT224 of 10.7 Kb size. Through n series of experiments, it was evident that these plasmid vectors containing selectable markers of chloramphenicol and tetracycline resistance were shuttle vectors functional in Z. mobilis as well as E. coli.

알코올 생산성이 높은 Zymomonas 균주의 기질 이용성을 넓히기 위한 목적으로 natural replicon을 포함하며 적당한 항생제 저항표지를 갖는 plasmid vector의 제조를 시도하였다. Z. mobilis ATCC10988에서 분리된 몇 개의 plasmid중 3.9kb의 적당한 크기를 갖는 pZM3를 선정하여 수종의 제한효소로 처리하여 절편의 크기에 따라 유전자 지도를 작성하였다. pZM 3의 replicon과 pBR 325의 chloramphenicol 저항유전자를 포함한 재조합 plasmid인 pHZ22를 개발하고 이 plasmid vector가 숙주세포인 Z. mobilis ATCC31821에서 독립적으로 replication됨을 확인하였다. 또 하나의 항생제 저항표지로서 RP4의 tetracycline 저항유전자를 분리하여 pHZ22에 도입함으로써 pHZT224를 제조하였는데 이 plasmid vector도 Zymomonas로 conjugation에 의해 전이되어 안정하게 유지 되었다. 본 연구를 통하여 개발된 plasmid vector는 Z. mobilis와 E. coli에 공히 작용하는 shuttle vector 로서 외부 유전자를 Zymomonas에 도입시킬 수 있는 유용한 유전자 운반체임이 확인되었다.