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

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

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.

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.