Bacillus licheniformis를 화학적 돌연변이를 시켜 내열성 ${\alpha}-amylase$ 고생산성 변이주 SK-5를 얻었다. 변이주는 모균에 비하여 약 50배 정도의 ${\alpha}-amylase$를 생산하였으며, 그 모양이 가늘고 길이가 길어졌고, 성장속도가 감소되었다. 이 효소의 유전적 변화를 분석하기 위하여 변이주 SK-5로부터 ${\alpha}-amylase$ 유전자 염기배열을 결정한 결과 구조유전자의 염기배열은 동일하였으나 promoter 지역에서 일부 변이가 일어난 것이 확인되어 이것이 부분적으로 효소생산성 증가에 영향을 미칠 것으로 여겨진다. SK-5의 ${\alpha}-amylase$ 생산성이 높기 때문에 이의 배양상층액으로부터 열처리와 황산암모늄 침전 후 한 단계의 hydroxyapatite 컬럼을 사용하여 순수하게 정제된 ${\alpha}-amylase$를 얻을 수 있었다. 변이에 따른 세포외 단백질분해효소의 영향을 검증하기 위하여 SK-5 배양액을 시간별로 준비하여 Western blot으로 분석한 결과 변이주에서 분비되는 ${\alpha}-amylase$의 구조에 변화가 없음을 확인하였다.
인삼의 뿌리절편, 줄기, 엽병에 Agrobacterium을 접종하여 고생장 모상근을 선발하고자 수행하였다. 인삼 뿌리 절편에서 A. rhizogenes R1000과 A. rhizogenes $A_4$에 의하여 모상근이 유도되었으며, 인삼의 줄기 및 엽병에서도 모상근이 유도되었다. 유도된 모상근은 rolC및 virC DNA절편의 확인으로 형질전환체임을 확인하였으며, 균이 제거된 모상근을 선발하였다. 선발된 모상근 300 세포주중 성장과 형태적 특징이 뚜렷한 11 모상근을 선발하였다. 이들 모상근은 주근이 비후된 것, 주근이 가는 것, 측근의 돌기가 많은 것, 측근의 생장이 높은 것 등의 특징을 나타내었다. 이들 11 모상근중 주근이 가늘고 측근의 생장이 왕성한 형태가 모상근의 생장이 좋았으며, 주근이 비후되고 측근의 돌기가 많은 형태는 생장이 낮았다. 본 연구에서 인삼 뿌리절편으로부터 고생장 모상근인 KGHR-1, KGHR-5, KGHR-8을 선발하였다.
Streptomyces avermitilis가 생산하는 이차대사산물인 avermectin $B_{la}$ (AVM $B_{la}$ /)의 생산성을 향상시키고자, 고생산성 균주를 융합파트너로 이용하여 원형질체 융합에 필요한 기본 실험조건을 확립하였고, 대량 선별시스템을 이용하여 다양한 융합균주들을 선별하였다. 특별한 표지인자가 없는 경우에도 원형질체 융합에 의해 유전자재조합체들을 선별할 수 있는 방법을 개발하였다. 즉 고생산성 균주의 원형질체(L-isoleucine유사체인 O-methylthreoiune또는 azaleucine에 대한 저항성 변이주의 원형질체를 치사율이 약 95%정도 되도록 UV나 NTG로 각 원형질체를 돌연변이시킨 후, 융합을 시도하여 재생된 변이주를 원형질 융합된 유전자재조합체로 간주하는 방법을 고안하였다. 돌연변이원으로 UV를 이용할 경우 대부분의 유전자재조합 균주들의 AVM $B_{la}$ 생산성이 융합 모균주들에 비해 높게 나타났으며, 주목할 만하게도 최고 3배 정도 향상된, 거의 산업용 균주의 생산성을 갖는 균주들을 선별할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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