Isolation and Characterization of xylR/TMutants in Escherichia coli

대장균(大腸菌)의 xylRjT 변이주(變異株)의 분리(分離) 및 그 특성(特性)

Nine strains of xyl mutants that could not utilize xylose as a carbon source were isolated from E. coli JM109 by the treatment of NTG in order to investigate the regulation of xylose operon and to use recipient cells for the cloning of xylR gene. For the characterization of all isolated mutants, colony colors of all mutants on MacConkey-xylose and MacConkey-xylulose agar plate were observed for the utilization of xylose and xylulose, and the growth level and the activity of xylose isomerase and xylulokinase were determined in need. The isolated xylR/T mutants formed the white colony on MacConkey-xy-lose and MacConkey-xylulose agar plate. They did not detect the activity of xylose isomerase, and the activity of xylose isomerase was not restored in transformants of xylR/T mutant with pEX13 which contained xylA gene. xylR and xylT mutants were classified from xylR/T mutants depending upon the growth level in minimal medium. xylT mutants; DH13, DH121 and DH125 could grow a little in that medium, but xylR mutants; DH10, DH53, and DH60 could not grow that medium.

Xylose 오페론의 조절기구(調節機構)를 밝히고 xyl 유전자(遺傳子)를 가진 재조합유전자(再組合遺傳子)들의 수용세포(受容細胞)로 사용(使用)하기 위해 대장균(大腸菌)에 NTG를 처리(處理)하여 xylose를 이용(利用)할 수 없는 xyl 변이주(變異株)를 최종(最終) 9주(株) 선발(選拔)하였다. MC-Xyl 한천평판배지(寒天平板培地)에서 백색(白色) 콜로니로 분리(分離)된 xyl 변이주(變異株)들은 모두 LB와 DM-Glc 배지(培地)에서는 친주(親株)인 E. coli JM109와 동일(同一)하게 자랐으나, DM-Xyl 배지(培地)에서는 생육(生育)하지 못했다. 그러나 xyl 유전자(遺傳子) 전체(全體)를 가진 pBX1으로 형질변형(形質變形)시킨 결과(結果) 모두MC-Xyl 한천평판배지(寒天平板培地)에서는 적색(赤色) 콜로니를 나타내고 xylose isomerase 활성(活性)도 친주(親株)와 유사(類似)하게 되살아 났다. 이들의 부귀(復歸) 돌연변이빈도(突然變異頻度)는 $10^{-8}{\sim}10^{-11}$ 이하(以下)로 유전적(遺傳的)으로 안정(安定)되었다. 분리(分離)된 xyl 변이주(變異株)와 그들의 형질전환주(形質轉換株)에 대하여 MC-Xyl과 MC-Xylu 한천평판배지(寒天平板培地)에서 콜로니의 색(色)을 관찰(觀察)하였고 xylose isomerase와 xylulokinase의 활성(活性)을 측정(測定)하여 다시 xylT 변이주(變異株) 3주(株)(DH13, DH121, DH125) xylA 변이주(變異株) 1주(株)(DH77), xylB 변이주(變異株) 1주(株)(DH43) 그리고 xylose 존재하(存在下)에서 이들 효소(酵素)들의 생성(生成)을 조절(調節)하는 xylR 변이주(變異株) 3주(株)(DH10, DH53, DH60), 마지막으로 xylR, A 유전자부위(遺傳子部位)에 변이(變異)가 일어난 것(DH35)으로 최종선별(最終選別)하였다.