대장균(大腸菌)과 효모(酵母)의 셔틀 벡터인 YIp, YRp, YEp를 S. cerevisiae MC 16, DBY747에 형질전환(形質轉換)시켰다. 이들 벡터들을 대장균(大腸菌)에 형질전환(形質轉換)시켰을 때 그 빈도(頻度)가 YIp5, YIp26, YEp13, YRp7에서 각각 $5.1{\times}10^{-4}$, $1.5{\times}10^{-3}$, $3{\times}10^{-3}$, $1.3{\times}10^{-3}$으로 나타났다. YEp13을 MC16과 DBY747에 Ito 법(法)으로 형질전환(形質轉換)시켰을 때 MC16, DBY747에서의 빈도(頻度) 각각 $3.3{\times}10^{-4}$, $1.2{\times}10^{-4}$으로 나타났다. DBY747을 수용세포(受容細胞)로 하여 YRp7과 YIp26을 환상(環狀)으로 각각 형질전환(形質轉換)시켰을 때 그 빈도(頻度)는 각각 $3{\times}10^{-6}$, $6{\times}10^{-8}$이하로 나타났다. DBY747을 수용세포(受容細胞)로 하여 YEp13과 YIp26을 선상(線狀)으로 절단하여 $Li^+$ 처리(處理)한 S. cerevisiae에 cotransformation을 하였을 때 YIp26+YEp13 ($Leu^+$, $Ura^+$)의 cotransformant는 $1{\times}10^{-5}$ 빈도(頻度)가 나왔으며 YIp26과 YEp13에 대한 각각의 빈도(頻度)는 $10^{-7}$ 이하, $5{\times}10^{-5}$ 빈도(頻度)로 나타났다. 또 YIp5와 YEp13, YIp26과 YRp7을 원형질체화(原形質體化)한 S. cerevisiae DBY747에 cotransformation 하였을 때 빈도(頻度)는 YIp5+YEp13은 $4{\times}10^{-6}$으로 나오고 YIp26+YRp7에서 $1.5{\times}10^{-6}$으로 나타났다.
Saccharomyces distaticus 의 glucoamylase 생성능을 증진시킬 목적으로 STA1 유전자를 YIp vector 를 이용하여 염색체에 도입해 주고자 하였다. STA1 유전자 5.8-Kb 를 YIp vector 에 재조합하여 YIp-STA 를 재작하고, S. diastaticus GMT-11 (a, ura 3, STA1) 을 숙주균주로 하여 염색체의 STA1 유전자 부위에 homologous recombination 되어 삽입하도록 형질전환을 실시하였다. 이렇게 하여 glucoamylase 생성능이 모균주에 비해 최대 6배까지 증대된 다양한 형질전환체들을 얻을 수 있었다. 그리고 glycoamylase 생성능이 증대된 형질전환체들의 염색체 DNA 를 분리하여 Southern hybridization 을 실시한 결과 YIp-STA 가 multi-copy integration 되었음을 확인하였고, 또한 도입해 준 YIp-STA 는 세포분열인 30세대기간 동안 계속되었어도 안정하게 유지되었음을 알았다.
효모(酵母)와 대장균(大腸菌)의 셔틀 벡터인 YIp5, YRp7, YEp13플라스미드를 S. cerevisiae DBY747을 수용세포(受容細胞)로 하여 원형질체 방법(方法)에 의해 형질전환(形質轉換)시킨 결과(結果), YIp5플라스미드는 형질전환체가 나타나지 않았으며, YEp13플라스미드는 DNA $10{\mu}g$ 당(當) $1.2{\times}10^3$, YRp7은 $1.0{\times}10^2$ 개(個)의 형질전환체를 얻었다. YIp5플라스미드와 YEp13플라스미드, 그리고 YIp5플라스미드와 YRp7플라스미드를 환상(環狀)플라스미드 상태(狀態)로 동시형질전환(同時形質轉換) 시켰을 때 각각 DNA $10{\mu}g$ 당(當) 210 및 95개(個)의 형질전환체를 얻었으며, 동일(同一) 부위(部位) 또는 다른 부위(部位)를 절단(切斷)한 선상(線狀)플라스크를 앞서와 같이 동시형질전환(同時形質轉換)시켰을때, 서로 비슷하게 DNA $10{\mu}g$당(當) 15~85개(個)의 형질전환체를 얻을 수 있었다. 이러한 결과(結果)에서 볼때 수용세포(受容細胞)를 S. cerevisiae DBY747로한 동시형질전환(同時形質轉換)에서 환상(環狀)플라스미드간(間)의 형질전환(形質轉換)이 선상(線狀)플라스미드간(間)의 형질전환(形質轉換)보다 빈도(頻度)가 높으며 선상(線狀)플라스미드간(間)의 형질전환(形質轉換)에서 미단(未端) 부위(部位)의 상이(相異)함이 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 형질전환체의 안정성(安定性)에 있어서는 YIp5플라스미드와 YEp13플라스미드간(間)의 형질전환체가 YIp5플라스미드와 YRp7플라스미드간(間) 형질전환체에 비(比)해 안정(安定)하게 나타났는데, 이는 stringent control을 받는 ARS유전자(遺傳子)를 가진 YRp7플라스미드보다 $2{\mu}m$ DNA 복제(複製) 기점(起點)을 가진 YEp13플라스미드의 복제수(copy number)가 많기 때문인 것으로 생각된다.
본 연구에서는 효모염색체내에 다양한 유전자 발현 cassette를 도입하기 위해 Cre/loxP system을 가진 repeated yeast integrative plasmid (R-YIp)를 구축하였다. R-YIp는 반복적으로 형질전환체를 선별할 수 있는 selective marker (CgTRP1)와 loxP 서열, 그리고 integration을 위한 목적서열을 함유하고 있어 같은 염색체의 동일한 위치에 여러 개의 유전자 발현 cassette를 도입하는 것이 가능하다. 따라서 xylan/xylose 대사에 관련된 endoxylanase (XYLP), ${\beta}$-xylosidase (XYLB), xylose reductase (GRE3) 그리고xylitol dehydrogenase (XYL2)의 효모염색체내에 도입을 시도하였다. 먼저 XYLP, XYLB, GRE3그리고 XYL2 유전자의 효율적인 발현을 위한 promoter를 선별하기 위해 pGMF-GENE과 pAMF-GENE plasmid를 구축하였고, 각 유전자들의 발현에 GAL10 promoter가 적합함을 확인하였다. 다음으로 GAL10p-GENE-GAL7t cassette를 가진 pRS-GENE plasmid (R-YIp)를 구축하여, 반복적 integration 과정과 selective marker의 제거를 통해 각각의 R-YIps를 효모 7번염색체에 순차적으로 도입하였다. R-YIp system을 통해 효모염색체내에 도입된 유전자들은 모두 안정적으로 발현되었고, 활성형의 재조합효소를 생산함을 확인할 수 있었다. 따라서 다수의 외래유전자를 효모염색체내 도입함에 있어 selective marker와 숙주세포 선택의 한계를 R-YIp system을 통해 어느 정도 극복할 수 있을 것이라 기대한다.
In this essay, following final conclusions have been drawn by analyzing medical ideology and research system of Yi cheon in Yi hak yip mun("醫學入門"). Firstly, even though the existing medical history researchers are not noting the system of Yi-cheon's medical ideology, this essay has proved the man as a doctor who succeeded the (main system) based on the content of Yi-hak-yip-mun("醫學入門") by Ju-Dan-Gae(朱丹溪). The outline of this proof is as follows. 1. Those doctors who had actively researched in Myung era(明代), were basically taking over the medical studies and result of Gum-Won era(金元代). However, depending on whose theory is to be followed, the followers are largely divided into two groups of Ju-Dan-Gae Academics(丹溪學派) and On-Boe Academics(溫補學派). In addition, both Ju-Dan-Gae Academics(丹溪學派) and On-Boe Academics(溫補學派) hold contradictory ideologies to that of the main medical system. In Yi-hak-yip-mun("醫學入門"), Yi-cheon(李?) ties The Text of Whang-Jae-Nae-Kyung("黃帝內經"), Jang-Jung-Kyung(張仲景), Yu-Ha-Gun(劉河間), Yi-Dong-Won(李東垣), Ju-Dan-Gae(朱丹溪) into one pedigree. With regard to the main system, he especially marks Ju-Dan-Gae(朱丹溪) for his efforts in gathering various medical theories into a large compilement. 2. When Yi-Cheon(李?) was writing Yi-Hak-Yip-Mun("醫學入門"), he made references to various medical publishings, among those book which he had utilized, books by Ju-Dan-Gae Academics(丹溪學派) had affected him more than anything else in terms of both quality and quantity. 3. Yi-Cheon(李?)'s "Congested Phlegm Theory(痰鬱論)" had succeeded "Congested Phlegm Theory(痰鬱論) of Ju-Dan-Gae Academics(丹溪學派). His Yi-Hak-Yip-Mun("醫學入門"), carries a more complete form of "Congested Phlegm Theroy(痰鬱論) which was made into a more systemic and widely applicable method which was by Ju-Dan-Gae Academics(丹溪學派). Secondly, Yi-Hak-Yip-Mun("醫學入門"), is a medical book which was written in the process of systemic reorganization of medical theories of various academic parties in Myung 명 era. Since this process was hearing its completion in the period of Yi-Cheon(李?), he chose specific ways of reshuffling, whilst seeking ways to efficiently utilizing existing medical information . He provided a standard to specific ways. He rearranged the existing medical theories based upon these standards. He also contributed to clinical medicine by providing description of symptoms focused upon the symptoms differentiated In Conclusion, Yi-Hak-Yip-Mun("醫學入門") holds systematic medical information which was developed by Ju-Dan-Gae Academics(丹溪學派). Also, Yi-Cheon(李?) uniformly classified the clinical experiences of existing Ju-Dan-Gae Academics(丹溪學派). He had contributed in the clinical use of Ju-Dan-Gae Academic(丹溪學派)'s clinical experience by providing main points from differentiation of symptoms.
생전분으로부터 에탄올을 효율적으로 생산하는 전분 분해성 산업용 Saccharomyces cerevisiae를 제조하기 위해 생전분을 발효하는 모균주(ATCC 9763/$YIp{\delta}AGSA{\delta}$)의 염색체내 ribosomal DNA loci에 double 18S rDNA-integration 시스템을 이용하여 Bacillus amyloliquefaciens ${\alpha}$-amylase 유전자(Amy) 혹은 Aspergillus awamori glucoamylase 유전자(GA1)를 다중도입시켰다. 얻어진 형질전환 균주들 중 생전분으로부터 가장 효율적으로 에탄올을 생산하는 균주(ATCC 9763/$YIp{\delta}AGSA{\delta}$/YIpAG2rD)의 발효 3일째 에탄올 생산은 모균주에 비해 1.5배 높았다. 이 새로운 균주는 생옥수수 전분이 20% (w/v) 함유된 배지에서 3일간 발효를 통해 에탄올 9.2% (v/v) (72 g/L)를 생산하였고, 생전분 함유량의 75%를 소비하였다.
YIp5를 사용하여 Cephalosporium acremonium ATCC 2033으로부터 Saccharomyces cerevisiae SHY3에서 발현되는 자율복제 기점 (ARS)를 분리하였다. 자율복제 기점을 갖는 40종의 vector 가운데 가장 안정성 (stability)이 높은 plasmid를 pCY-2라 명명하였으며 pCY-2는 C.acremonium에서 유래하는 3.7kb의 단편을 갖고 있었다. 또 Southern hybridization과 재형질전환을 통해 pCY-2가 효모내에서 자율적으로 복제되고 있다는 것을 확인하였다. 또한 pCY-2는 형질전환율과 안정성에 있어 효모의 ARS를 갖는 YRp7 vector보다 우수하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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