Isolation and characterization of a novel DNA segment that enables the plasmids to replicate autonomously in Aspergillus nidulans

Aspergillus nidulans에서 플라스미드의 자가복제를 유발하는 DNA절편의 분리 및 분석

A plasmid pNPG contains a genomic DNA complementing npgA1 which is located on the left arm of linkage group I. It transformed Aspergillus nidulans at a high frequency. No abortive transformants were observed and the $Trp^+$ transformants were all $Npg^+$. The 10.4 kb Psti fragment of the genomic DNA was subcloned into pILJ16, which increased the transformation efficiency by more than 200-folds. The transformants were mitotically unstable and yielded $Arg^-$ conidia at the frequency of more than 80%. An additional gene cloned into the plasmid containing the fragment was always lost with $argB^+$ marker. These characteristics strongly indicate the possibility that the plasmids autonomously replicate. The full activity of enhanced transformation was retained on the 4.9 kb EcoRI-HaeIII fragment. The DNA segment was similar to AMA1 rather than ANS1 in function and designated AMA2.

pNPG는 염색체 1번의 동원체 왼편에 위치하는 npgA1을 상보할 수 있는 genomic DNA를 포함하는 플라스미드인데 Aspergillus nidulans의 형질전환율을 현저히 증가시키는 특징을 보여주었다. 이 플라스미드로 형질전환시켰을 때 $Trp^+$형질전환체 모두가 $Npg^+$이었고 이들 중에 불완전 형질전환체는 전혀 형성되지 않았다. pNPG를 제한효소 PstI으로 절단하여 얻어진 10.4 kb 절편내에 형질전환율을 증가시키는 DNA서열이 존재함을 확인하고 pILJ16의 PstI site에 재조합하여 pKJH10.4라 명명하였다. pKJH10.4에 의한 A. nidulans의 형질전환율은 pILJ16 보다 대략 200배 이상 증가하였다. pKJH10.4에 의한 형질전환체를 비선택적 조건에서 배양하였을 때 $Arg^+$무성생식포자의 약 80%이상이 $Arg^-$로 복귀됨으로써 플라스미드가 매우 불안정함을 보여주었다. argB2 지표와 다른 종류의 연관된 유전자 지표를 지니는 플라스미드로 형질전환하였을 경우 비선택적 조건에서 argB2 지표가 결손될 때 연관된 다른 지표도 항상 함께 결손되는 현상을 보여주었다. 이 결과는 이 플라스미드에 의한 형질전환체의 불안정성이 염색체로 삽입되었다가 절제되어 나오기 때문이기보다는 염색체 밖에서 자가 복제하기 때문임을 시사한다. 형질전환율을 증가시키는 최소한의 DNA절편은 EcoRI-HaeIII 4.9 kb 절편이었으며 PvuII-EcoRI 2.2 kb 절편은 플라스미드의 불안정성과 관련이 있었다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때 형질전환율을 증가시키는 새로운 DNA 서열의 특성이 ANS1 보다는 AMA1과 유사하였으므로 AMA2라 명명하였다.