As Agrobacterium tumefaciens, which has long been used to transform plants, is known to transfer T-DNA to budding yeast, Saccharomyces cerevisiae, a variety of fungi were subjected to the A. tumefaciens-mediated transformation to improve their transformation frequency and feasibility. The A. tumefaciens-mediated transformation of chestnut blight fungus, Cryphonectria parasitica, is performed in this study as the first example of transformation of a hardwood fungal pathogen. The transfer of the binary vector pBIN9-Hg, containing the bacterial hygromycin B phosphotransferase gene under the control of the Aspergillus nidulans trpC promoter and terminator, as a selectable marker, led to the selection of more than 1,000 stable, hygromycin B-resistant transformants per 1${\times}$10$\^$6/ conidia of C. parasitica. The putative transformants appeared to be mitotically stable. The transformation efficiency appears to depend on the bacterial strain, age of the bacteria cell culture and ratio of fungal spores to bacterial cells. PCR and Southern blot analysis indicated that the marker gene was inserted at different chromosomal sites. Moreover, three transformants out of ten showed more than two hybridizing bands, suggesting more than two copies of the inserted marker gene are not uncommon.
Agrobacterum tumefaciens-mediated transformation (ATMT) is becoming an effective system as an insertional mutagenesis tool in filamentous fungi. We developed and optimized ATMT for two Colletotrichum species, C. falcatum and C. acutatum, which are the causal agents of sugarcane red rot and pepper anthracnose, respectively. A. tumefaciens strain SK1044, carrying a hygromycin phosphotransferase gene (hph) and a green fluorescent protein (GFP) gene, was used to transform the conidia of these two Colletotrichum species. Transformation efficiency was correlated with co-cultivation time and bacterial cell concentration and was higher in C. falcatum than in C. acutatum. Southern blot analysis indicated that about 65% of the transformants had a single copy of the T-DNA in both C. falcatum and C. acutatum and that T-DNA integrated randomly in both fungal genomes. T-DNA insertions were identified in transformants through thermal asymmetrical interlaced PCR (TAIL-PCR) followed by sequencing. Our results suggested that ATMT can be used as a molecular tool to identify and characterize pathogenicity-related genes in these two economically important Colletotrichum species.
Aspergillus oryzae is a filamentous fungus classified in the group Aspergillaceae Ascomycetes. It is an important microorganism for industrial production of enzymes and fermented food productions. It secrets large quantities of proteins or enzymes into the culture medium which makes this organism appealing for the production of heterologous proteins. Recently Electric field-mediated transformation method, electroporation, has been applied to fungal transformation. In this study, fungal transformation was carried out by bypassing the protoplast isolation step, decreasing the culturing time and non-protoplast transformation for the increment of transformation efficiency. Transformants were obtained with electroporation in optimal condition 2,500 voltage, 1,540 ohm and 0.50 capacitance. More than 1,000 transform ants were obtained with 6-10 hrs cultured mycelia without enzyme treatment, called non-protoplast transformation.
Flammulina velutipes was transformed efficiently by Agrobacterium-mediated transformation system. The transformation frequency was about 16% with the gill tissues of the fungal fruiting body. Southern hybridization and genetic analysis suggest that the introduced DNA was inserted onto different locations of the fungal genome, and inherited stably to the next generation via basidiospores. Transformation or gene tagging with Agrobacterium T-DNA based vector should be useful for wide ranges of genetic or molecular biological studies of the mushroom.
Since it is known that Agrobacterium tumefaciens, which has long been used to transform plants, can transfer the T-DNA to yeast Saccharomyces cerevisiae during tumourigenesis, a variety of fungi were subjected to transformation to improve their transformation frequency. In this study, I report the A. tumefaciens-mediated transformation of filamentous fungus Aspergillus niger. Transfer of the binary vector pBIN9-Hg, containing the bacterial hygromycin B phosphotransferase gene under the control of the Aspergillus nidulans trpC promoter and terminator as a selectable marker, led to the selection of $50{\sim}100$ hygromycin B-resistant transformants per $1{\times}10^7$ conidia of A. niger. This efficiency is improved $10{\sim}20$ fold more than reported elsewhere. In order to avoid the difficulties in selection transformant from the over-growing non-transformant, I used top agar containing 900 ${\mu}g/ml$ of hygromycin. Genomic PCR and Southern analysis showed that all transformants contained single T-DNA insert per fungal genome. This technique offers an easier and more efficient method than that of using protoplast.
Species of the genus Aspergillus have a variety of effects on humans and have been considered industrial cell factories due to their prominent ability for manufacturing several products such as heterologous proteins, secondary metabolites, and organic acids. Scientists are trying to improve fungal strains and re-design metabolic processes through advanced genetic manipulation techniques and gene delivery systems to enhance their industrial efficiency and utility. In this review, we describe the current status of the genetic manipulation techniques and transformation methods for species of the genus Aspergillus. The host strains, selective markers, and experimental materials required for the genetic manipulation and fungal transformation are described in detail. Furthermore, the advantages and disadvantages of these techniques are described.
Null mutants generated by targeted gene replacement are frequently used to reveal function of the genes in fungi. However, targeted gene deletions may be difficult to obtain or it may not be applicable, such as in the case of redundant or lethal genes. Constitutive expression system could be an alternative to avoid these difficulties and to provide new platform in fungal functional genomics research. Here we developed a novel platform for functional analysis genes in Magnaporthe oryzae by constitutive expression under a strong promoter. Employing a binary vector (pGOF1), carrying $EF1{\beta}$ promoter, we generated a total of 4,432 transformants by Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation. We have analyzed a subset of 54 transformants that have the vector inserted in the promoter region of individual genes, at distances ranging from 44 to 1,479 bp. These transformants showed increased transcript levels of the genes that are found immediately adjacent to the vector, compared to those of wild type. Ten transformants showed higher levels of expression relative to the wild type not only in mycelial stage but also during infection-related development. Two transformants that T-DNA was inserted in the promotor regions of putative lethal genes, MoRPT4 and MoDBP5, showed decreased conidiation and pathogenicity, respectively. We also characterized two transformants that T-DNA was inserted in functionally redundant genes encoding alpha-glucosidase and alpha-mannosidase. These transformants also showed decreased mycelial growth and pathogenicity, implying successful application of this platform in functional analysis of the genes. Our data also demonstrated that comparative phenotypic analysis under over-expression and suppression of gene expression could prove a highly efficient system for functional analysis of the genes. Our over-expressed transformants library would be a valuable resource for functional characterization of the redundant or lethal genes in M. oryzae and this system may be applicable in other fungi.
Kim, Jung-Ae;Kim, Jung-Mi;Kim, Hwan-Gyu;Kim, Beom-Tae;Hwang, Ki-Jun;Park, Seung-Moon;Yang, Moon-Sik;Kim, Dae-Hyuk
The Plant Pathology Journal
/
제25권2호
/
pp.179-183
/
2009
To facilitate the genetic manipulation of Cladosporium phlei, a causal agent of leaf spot disease in timothy (Phleum pretense), protoplast-mediated transformation of C. phlei has been developed and the resulting transformants were characterized in this study. Hygromycin B resistance was applied as a dominant selection marker due to the sensitivity of C. phlei to this antibiotic. The transformation efficiency ranged from approximately 20-100 transformants per experiment. Southern blot analysis of stable transformants revealed that transformation occurred by way of stable integration of the vector DNA into the fungal chromosome. PCR analysis and plasmid rescuing of randomly selected transformants suggested that integration of tandem repeat copies of vector DNA was common. In addition, multiple integrations of the transforming vector at different chromosomal sites were also observed. The establishment of a transformation method for C. phlei facilitates strain improvement of this fungus and can be applied as an initial step in the molecular analysis of pigment production in this fungus.
A. oryzae에 있어서 protoplast를 이용한 형질전환이 아닌 세포벽이 부분적으로 분해된 cell을 이용하여 electroporation으로 형질전환시켰고, novozyme234, hemicellulase와 celluclast를 사용하여 형질전환 효율이 어떻게 다른지를 비교 분석 하였다. Hemicellulase를 $^{\sim}10^8$ cell에 처리하여 A. oryzae에서 83 transformants/10ug of DNA를 얻었고, novozyme234와 celluclast를 사용하였을 때는 4.3 transformants/10ug of DNA를 얻었다.
Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation (ATMT) was successfully applied to Monascus ruber. The optimum cocultivation time was 84 h with an efficiency of 900 to 1,000 transformants when $1{\times}10^6$ spores were used with the same volume of bacteria. The stability of transform ants was over 98% after five generations. When M. ruber was transformed with A. tumefaciens YL-63 containing the green fluorescent protein gene (egfp), the green fluorescent signal was observed throughout hyphae, confirming expression of the gene. This efficient transformation and expression system of M. ruber by ATMT will facilitate the study of this fungus at a molecular genetic level.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.