This research was focused on investigation of the condition for protoplast formation and regeneration of protoplast fusion between Saccharomyces cerevisiae which has fermentation ability and Candida cariosilignicola which can grow at high temperature and utilize methanol. The results obtained were as follows; The highest production was collected in exponential growth phase. Ninety-nine% protoplast formation of C. cariosilignicola was obtained in glycin-NaOH buffer (pH10.0) containing Zymolyase 0.5mg/ml at $35^{\circ}C$ for 1hr incubation. The highest regeneration was produced when protoplast wuwpension containing 0.5% soft agar in buffered 50mM $CaCl_{2}$ was poured as a soft overlay onto 2% agar plates. Equal amuont of protoplast suspension of two strains was mixed and centrifuged. The subsequent pellet was added to 2ml of 35% polyethylene glycol (MW 4,000) containing 50mM $CaCl_{2}$, and incubated at $30^{\circ}C$ for 10min. Then 0.1ml of the suspension of aggregated protoplast was immediately covered with minimal medium and incubated at $40^{\circ}C$ for 5-7 days. As results, $SC_{1}$, $SC_{2}$, and $SC_{3}$ fusants were obtained. The physiological characteristics of fusants produced by protoplast fusion were; $SC_{1}$, and $SC_{2}$ utilized maltose, galactose, methanol, potassium nitrate. $SC_{3}$ utilized all the above materials except galactose.
Asp.wentii와 Asp.nidulans의 원형질체 재생은 2-DG가 30$\mu g$/ml 첨가된 포자현탁액을 4시간 전배양 할 때 적당하였고 ergosterol, myoniositol, casamino acid, BSA가 함유된 CBE 재생용 배지에서 효과적이었으며, 30 이상 재생률을 나타내었다. 원형질체 융합은 10mM $CaCl_2$가 함유된 pH7.5의 30PEG 4000으로$37^{\circ}C$ 에서 10분간 처리했을 때 가장 양호하였으며, 융합빈도는 $8.2\times 10^{-4}$을 나타내었다. 가장 우수한 융합주인 FWN-56은 CMCase, avicelase, $\beta$-glucosidase 및 xylanase를 동시에 분비하였으며 친주에 비하여 활성이 2.3배, 1.5배, 1.8배, 2.5배 각각 증가하였고, 또한 MM에 4중 이상 보관 후의 segregant율이 1 이내였으므로 유전적 안정성은 높았으며, 분생포자 DNA함량은 1.4-1.6배였다. 또한 핵의 크기도 친주에 비하여 큰 것으로 보아 융합주임을 확인하였다.
Emerging trends for cardiac tissue engineering are focused on increasing the biocompatibility and tissue regeneration ability of artificial heart tissue by incorporating various cell sources and bioactive molecules. Although primary cardiomyocytes can be successfully implanted, clinical applications are restricted due to their low survival rates and poor proliferation. To develop successful cardiovascular tissue regeneration systems, new technologies must be introduced to improve myocardial regeneration. Electrospinning is a simple, versatile technique for fabricating nanofibers. Here, we discuss various biodegradable polymers (natural, synthetic, and combinatorial polymers) that can be used for fiber fabrication. We also describe a series of fiber modification methods that can increase cell survival, proliferation, and migration and provide supporting mechanical properties by mimicking micro-environment structures, such as the extracellular matrix (ECM). In addition, the applications and types of nanofiber-based scaffolds for myocardial regeneration are described. Finally, fusion research methods combined with stem cells and scaffolds to improve biocompatibility are discussed. [BMB Reports 2016; 49(1): 26-36]
In order to develop a novel yeast which produces the charateristic aroma of soy sauce, a protoplast fusion between Zygosaccharomyces rouxii WFS4 and Torulopsis versatilis IAM 4993 was carried out. Auxotrophic mutants as selective markers were obtained from Zygosaccharomyces rouxii and Torulopsis versatilis by treatment of N-methyl-N -nitro-N-nitrosoguanidine. The conditions of the protoplast formation and the regeneration for fusion were examined. The protoplast fusion using polyethylene glycol 4000 led to the fusion frequency of $4~5{\times}10^{-7}\;cells/ml$. Among fusants, a fusant ST723-F31 presented the best results in terms of the aromaticity of fragrance, the growth pattern, the resistance against salt and the degree of growth according to pH. It makes easy to control the production and the balance of aroma components so that it gives a good flavor, shortens the fermentation period and, simplifies the preparation process when using a bioreactor into which fusant is immobilized.
Intra and interspecfic fusants were produced by the protoplast fusion of auxotrophic mutants from Trichoderma koningii ATCC 26113 and Trichoderma reesei QM 9414. It was found that 0.6M $MgSO_4\;and\;0.6M\;NH_4Cl$ was the best osmotic stabilizer for the preparation of protoplasts from the mycelium of T. koningii and T. reesei respectively. However, $MgSO_4$ was the most suitable one for the regeneration of the protoplasts from both species. The intraspecific protoplast fusion frequencies between the auxotrophic mutants from T. reesei were $1.8{\times}10^{-2}\;to\;5.1{\times}10^{-1}$. Interspecific protoplast fusion frequencies between the auxotrophic mutants from T. koningii and T. reesei were $3.6{\times}10^{-3}$\;to\;8.4{\times}10^{-2}. Interspecific complementing fusants, however, were not alwats produced. Fusants obtained from interspecific potoplast fusion were spontaneously segregated into various strains including parental types, non-parental auxotrophic hybrids, and prototrophic hybrids on complete plate. Interspecific hybrids revealed to have partially enhanced celluloytic activities.
원형질체 융합에 사용할 genetic selection marker로써 자외선 조사와 NTG 처리에 의해 Brevibacteriurn lactofermeηturn S SWA(arg trp)와 B. lactofermenturn SWB(met ser)를 분리하였다. 이 균주릎 배양하여 증식기에 penicillin G를 처리한 후, 0.4 M sucrose를 첨가한 lysis fluid에서 lysozyme을 $400\mu\textrm{g}$/ml의 농도로 16시간 처리 하였을 때, B. lactofermenturn SWA는 99.98%, B. lactofermentum SWB는 99.93%의 원형질체 형성률을 나타내었다. 윈형질체 융합에서는 100 mM $CaCl_{2}$, 30%의 PEG 6,000과 fusion fluid릎 15분간 처리하였을때, B. lactofermentum SWA와 B. lactofermentum SWB의 융합빈도는 $2.30\times 10^{-5}$로 나타내었다. 원형질체 융합에 의해 언어진 융합균주의 유전적 분석을 위해 selective media와 non-selective media에서 생장한 colony를 계산함으로써 각 marker간의 재조합주의 형성빈도를 조사하였으며, 이들을 분석하여 유전자간의 순서를 결정하였다.
Auxotrophic mutant were isolated from wild types by the treatment with NTG as a mutagen, and the conditions of protoplast formation for them were established. The protoplasts of killer yeast Saccharomyces cerevisiae K52 were formed to the level of above 70% when cells grown for 20 hr in PM medium were treated with 200 unit/ml Lyticase 50,000 at $30^{\circ}C$ for 60 min after pretreatment of 50 mM 2-mercaptoethanol in 10mM potassium phosphate buffer (pH 7.5) containing EDTA and 0.6 M sorbitol for 15 min. Also, the protoplast of the recipient S. cerevisiae S 29 were formed to the level of above 85% as it was cultured to the log phase of 24 hr in PM medium under the same conditions. The fusion frequency between the protoplast of killer yeast S. cerevisiae K 52 and the protoplast of recipient S. cerevisiae S 29 was reached to $8.2\times 10^{-6}$ when the hypertonic regeneration medium embeded with the fused protoplasts after mixing the parental protoplasts to 10$^{8}$ cells/ml in SP buffer containing 20 mM $CaCl_{2}$ and 30% PEG 6,000 for 15 min at $30^{\circ}C$ were incubated.
피부재생을 위한 생체재료는 염증반응이 최소화되는 안정한 소재로 빠른 피부재생을 돕기 위해 우수한 생체활성과 생체친화성을 가져야 하며, 세포의 부착과 성장을 돕는 미세구조와 다공성이 있어야 한다. 본 연구에서는 새로운 콜라겐 원으로서의 축산부산물인 오리발을 사용하여 콜라겐을 추출하였고 이를 탈미네랄화된 골분demineralized bone powder, DBP), 돼지 소장점막하 조직(small intestinal submucosa, SIS)과 비교하기 위해 스펀지 형태로 제작하였다. 지지체의 물리, 화학적 특징은 SEM, FTIR을 통해 확인하였다. 세포를 파종하여 MTT를 통해 세포의 부착 및 증식률을 측정하였고, 전염증성 사이토카인의 발현도를 보기 위해 RT-PCR을 실시하였다. 또한 항산화 활성능력을 보기 위해 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH)를 측정하였다. 그 결과 오리발 콜라겐 지지체가 물리적 특성이 우수하고 생체적합성이며, 상처 치유제로서의 가능성을 보여주었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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