유전공학적으로 변형시킨 R-plasmid 들의 전이에 미치는 균주와 pH 의 영향

  • 김희태 (충북대학교 자연과학대학 미생물학과) ;
  • 이성기 (충북대학교 자연과학대학 미생물학과) ;
  • 김치경 (충북대학교 자연과학대학 미생물학과)
  • Published : 1992.04.01

Abstract

The genetically engineered microorganisms (GEMS) could be released accidentally or ii)rexperimental purposes, as the genetic engineering, technique ha:. become very popular inany laboratories of biological sciences. But there have been littlt: informations on transkrbehavior of the genetically ~nodified genes in the natural en\ironmentx. In this stutly.antibiotic resistant bacteria were isolated from nat.ural waters. and then GEM strains wereconstructed i'rom the natural isolate (NI) by ~noclification oi' the Km' plasmitl. Thetransferability of the plasmids in the GEM and NI strains were examinetl by con-jugationin Luria-Bertani broth :it 30$^{\circ}$C. Also the cff'ccts 01' mating strain and pH on their transferfrequency and rearrangement of the plasmids in tl-~ec o~ijugantsM ere comp:irati\ely stuclictl.I'hc transkr frequency of Km' plasmid in donor of GEM and N1 strains wah similar a.;about 10 ' when co~ljugation was conducted wit11 M'I'I strain is recipient at pH 7. butthat of 1)KCOOI was lowered to 1.2X 10 '. And when the lab. stlain was uhccl as recipient.the transfer tendency of the plasmid was about same in both (;EM and NI strains usedas donor. All thc tionor 5trains. except for I)KC601. showecl the Ilighcs~ frequency of about10 ' at pH 7 and the frequcncics were lowered at both pH 5 and 9. Hut the mocliliedKm' plasmid in the cloned strain of DKC601 was transferred hy very low frequency of10 "at pH 5 ant1 7 comparing to other GEM strains. especiall! any co~~.jugantws ere notobtained at pH 4 and 9 even after conjugation for 6 hours. Rearrangement of the plasmidstranskrred into the lab. strain was not found in the conjugants. I\ulcornerut a lot of rearrangclncntwas ohservecl nlhen they were transferred into the NI strain. Such a rearrangement wasmore severe when donor was GEM strain rather then NI strain Hut such ;r phenomenonwas less affected by p!-l values.r phenomenon was less affected by p!-l values.

유전공학 기법으로 번형시킨 Km' plasmid 들의 전이를 30.deg.C 의 Luris-Bertani broth 에서 실시하였으며, 그 전이 빈도에 대한 donor 와 recipient 의 균주와 함께 pH 의 영향을 연구하였다. GEM 균주들과 NI 균주의 Km'plasmid 의 전이빈도는 recipient 가 MTI 일 경우 pH 7 에서 약 $10^{-5}$ 로 비슷하였으나 CS 균주인 DKC601 에서는 Km'plasmid 의 전이빈도가 $2.2 * 10^{-7}$ 로 훨씬 떨어졌다. 그리고 recipient 가 lab. strain (E. coli HB101) 인 경우에도 Km'plasmid 의 전이경향은 GEM 균주들과 NI 균주사이에 큰차이가 없었다. 또 어느 균주의 경우에나 pH 7 일 때의 전이 빈도가 $10^{-5}$ 정도로 가장 높게 나타났으며, pH 5 와 pH 9 에서는 그보다 조금 떨어졌다. 그러나 E. coli C600을 host 로 하여 제조한 CS 균주(DKC601)에서는 Km'plasmid 의 전이 빈도가 다른 GEM 균주들에 비하여 $10^{2}$ $-10^{3}$ 배 낮았으며 pH 4와 9 에서 6 시간의 conjugation 후에도 전이가 전혀 일어나지 않았다. Conjugant 에서의 plasmid의 재배열은 lab, strain 을 recipient 로 했을 경우에는 별로 없었지만, NI 균주를 recipient 로 했을 경우에 많이 나타났으며, 특히 donor 가 NI 균주보다 GEM 균주인 경우에 더욱 다양하였다. 그러나 pH 에 따른 타이는 그렇게 크지 않았다.

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