• Title/Summary/Keyword: lac Z

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Genetic Analysis of Spontaneous Lactose-Utilizing Mutants from Vibrio vulnificus

  • Baek, Chang-Ho;Lee, Ko-Eun;Park, Dae-Kyun;Choi, Sang-Ho;Kim, Kun-Soo
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제17권12호
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    • pp.2046-2055
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    • 2007
  • Wild-type V. vulnificus cannot grow using lactose as the sole carbon source or take up the sugar. However, prolonged culture of this species in media containing lactose as the sole carbon source leads to the generation of a spontaneous lactose-utilizing (LU) mutant. This mutant showed strong ${\beta}$-galactosidase activity, whereas the wild-type strain showed a barely detectable level of the activity. A mutant with a lesion in a gene homologous to the lacZ of E. coli in the bacterium no longer showed ${\beta}$-galactosidase activity or generated spontaneous LU mutants, suggesting that the lacZ homolog is responsible for the catabolism of lactose, but the expression of the gene and genes for transport of lactose is tightly regulated. Genetic analysis of spontaneous LU mutants showed that all the mutations occur in a lacI homolog, which is located downstream to the lacZ and putative ABC-type lac permease genes. Consistent with this, a genomic library clone containing the lad gene, when present in trans, made the spontaneous LU mutants no longer able to utilize lactose as the sole carbon source. Taken together with the observation that excessive amounts of exogenously supplemented possible catabolic products of lactose have negative effects on the growth and survivability of V. vulnificus, we suggest that V. vulnificus has evolved to carry a repressor that tightly regulates the expression of lacZ to keep the intracellular toxic catabolic intermediates at a sublethal level.

Engineering lacZ Reporter Gene into an ephA8 Bacterial Artificial Chromosome Using a Highly Efficient Bacterial Recombination System

  • Kim, Yu-Jin;Song, Eun-Sook;Choi, Soon-Young;Park, Soo-Chul
    • BMB Reports
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    • 제40권5호
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    • pp.656-661
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    • 2007
  • In this report, we describe an optimized method for generation of ephA8 BAC transgenic mice expressing the lacZ reporter gene under ephA8 regulatory sequences. First, we constructed a targeting vector that carries a 1.2 kb ephA8 DNA upstream of its first exon, a lacZ expression cassette, a kanamycin cassette, and a 0.7 kb ephA8 DNA downstream of its first exon. Second, the targeting vector was electroporated into cells containing the ephA8 BAC and pKOBEGA, in which recombinases induce a homologous recombination between the ephA8 BAC DNA and the targeting vector. Third, the FLP plasmid expressing the Flipase was electroporated into these bacteria to eliminate a kanamycin cassette from the recombinant BAC DNA. The appropriate structures of the modified ephA8 BAC DNA were confirmed by Southern analysis. Finally, BAC transgenic mouse embryos were generated by pronuclear injection of the recombinant BAC DNA. Whole mount X-gal staining revealed that the lacZ reporter expression is restricted to the anterior region of the developing midbrain in each transgenic embryo. These results indicate that the ephA8 BAC DNA contains most, if not all, regulatory sequences to direct temporal and spatial expression of the lacZ gene in vivo.

Lac Z 유전자가 전이된 원시생식세포 주입에 의한 병아리 생식기내 유전자 발현 (Expression of Lac Z Gene in Young Chick Gonad by the Transtected Primordial Germ Cell Injection)

  • 한재용;서동삼;홍영호;정동기;최강덕;신영수
    • 한국가금학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.61-69
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    • 1996
  • Primordial germ cells (PGCs) were manipulated as part of the system to produce transgenic chickens. PGCs were isolated from the germinal crescent of developmental stage 6 to 8 donor emhryos of the Korean Native Ogol Chickens (KNOC). These PGCs were transfected with plasmid DNA containing the lac Z gene by liposome mediated transfection methods. The lac Z gene was transfected and expressed in the PGCs. These transfected PGCs were injected into the germinal crescent of White Leghorn embryos (stage 6 to 8). The injected transfected PGCs migrated via the circulatory system into the future gonad and expression observed in the gonads of 3 day old chick. Of the 47 embryos and 3 day old chickens, one positive PGCs gonad from sacrificed young chickens was detected by appearance of blue cells. Plasmid DNA with the foreign gene was incorporated into the population of germ cells in the gonad. These results demonstrate that PGCs can he transfected and then transferred for colonization into the gonad, and show the potential to ultimately manipulate the genetic material of the chicken gernline.

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Aspergillus oryzae에서의 이종 Promoter들의 발현 (Expression of Heterologous Promoters in Aspersillus oryzae)

  • 함영태;김희정
    • KSBB Journal
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    • 제10권1호
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    • pp.38-45
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    • 1995
  • Aspergillus oryzae에서 A. nidulans의 glyceral d dehyde-3-phosphate dehydrogenase (gpdA)와 trpC, prmoter의 발현 능력 을 E. coli lacZ gene fusion을 이용하여 비교.분석하였다. A. oryzae 내에서 발현된 E. coli $\beta$galactosidase의 specific activIty를 조사하여 본 결과, gpdA promoter를 가지는 transformant들 에서는 2,000unit/ug of protem 정도의 activity를 보이는 반면, trpC, promater를 가지고 있는 transformant들에서는 10.5~52.3unit/ug of protein 정도의 activity를 보였다. 이 결과로부터 A. oryzae 내에서 A. nidulans의 gpdA promoter가 trpC, promoter에 비해 70 배 정도 더 강한 발현 능력을 보이고 있음을 알 수 있다. Western blot 분석에서도 gpdA promoter를 가지고 있는 transf ormant에서 더 많은 E. coli $\beta$-galactosidase가 발현된 것 을 보여 주고 있다. 또한 southern blot 분석에서는 이러한 강한 발현이 transform된 plasmid의 copy number와 상관 없음을 보여주고 있다.

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Salmonella typhimurium에서 Mu dJ(Km lac) operon fusion을 이용한 산소, 무산소 유도 유전자에 관한 연구 (A study of aerobic and anaerobic inducible genes using Mu dJ(Km lac) operon fusion in salmonella typhimurium)

  • 김종선;우영대;박종희;김영권;이인수;박용근
    • 미생물학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.201-209
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    • 1989
  • Mu dJ(km lac) peron 융합을 이용하여 Salmonella typhimurium에서 산소에 의해 조절되는 여러개의 새로운 유전자좌를 확인하였다. 산소가 있는 조건에서 유도된 9개의 유전자와 무산소조건에서 유도된 13개의 유전자가 분리되었다. 유전자 융합체들은 조절윤전자 oxrA의 control에 근거하여 2classe로 구분되었는데, class I 유전자들은 ozrA에 의해 조절되고, class II 유전자들은이 조절 유전자에 의해 영향을 받지 않았다. 몇몇 anti-lacZ 유전자 융합체들으 최소배지에서 발현되지 않았고, LB상에서나 혹은 CAA 첨가배지에서 그 활성을 나타내었다. 대부분의 유전자 융합체들은 nitrate와 fumarate에서 발현이 억제되었다. ani 유전자 가운데 3개의 유전자는 상호형질도입 빈도에 의해 각각 $59{\pm}0.14$ map unit (YK114), $64{\pm}0.2$ map unit(YK120), and $93{\pm}0.29$ map unit(YK112) 로 결정되었다.

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대장균의 xylA 프로모터 영역의 조절 특성 (Regulatory Characterization of xylA Promoter Region in Escherichia coli)

  • 강병태;노동현;주길재;이인구
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제39권6호
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    • pp.443-448
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    • 1996
  • xylA 유전자의 프로모터상에서 조절양상을 조사하기 위하여 xylA 유전자의 프로모터(Pxyl)와 lacZ 유전자를 연결한 Pxyl-lacZ 융합 유전자를 제작하여 xylose에 의한 ${\beta}-galactosidase$ 생산의 조절양식을 조사하였다. xylA 프로모터 부위를 분리하여 lac 프로모터가 없는 고복제수의 lac 오페론 백터인 pMC1403에 클로닝시켜 pMCX191을 제작하여 reading frame에 변화가 없는 Pxyl-lacZ 융합 유전자를 만들었으며 이 벡터에서 Pxyl-lacZ 단편을 분리한 후 저복제수 벡터인 pLG339에 클로닝시켜 pLGX191을 제작하였다. 상기 플라스미드들을 xylA 변이주인 DH77에 형질전환시켜 Pxyl-lacZ 융합 유전자에서 ${\beta}-galactosidase$의 발현조절을 조사한 결과 xylose 농도에 따른 유도, glucose에 의한 발현억제 및 cAMP에 의한 억제해제 양상 등이 염색체상의xylA 유전자의 발현조절과 같은 경향을 나타내었다. pMCX191과 pLGX191을 이용하여 유전자 투여 량 효과를 본 결과도 복제수에 따른 차이가 크지 않았다. xylA 프로모터 부위내 조절영역를 추정하기 위해 구조유전자 상류 -209 bp를 포함한 xylA 유전자를 pUC19에 클로닝시킨 pUX30에서 프로모터 부위가 부분결손된 벡터들을 제작하여 결손부위의 염기서열을 확인하였다. 이들 부분결손 xylA 프로모터를 가진 xylA 유전자에서 xylose isomerase의 발현을 조사한 결과, 번역 개시점에서 -166 bp 이상의 영역을 결손시킨 pUX31과 pUX32의 경우pUX30과 비슷한 발현 양상을 보인 반면 -120 bp 이상의 영역을 결손시킨 pUX33과 pUX34에서는 모벡터에 비해 약 30% 수준의 발현을 보였다. 또한 pUX33과 pUX34에서는 xylose 유도시 cAMP에 의한 발현 촉진효과도 볼 수 없었다. -59 bp 이상의 부위가 결손된 pUX35의 경우에는 전혀 xylA 유전자의 발현이 일어나지 않았다. 이러한 결과로 볼때 xylA 프로모터내의 조절부위는 -165 bp에서 -59 bp 사이에 존재하는 것으로 추정되었다.

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Rhizobium fredii USDA191의 체외다당류 합성관련 유전자(exo)의 클로닝 및 lacZ와의 융합 (Cloning and Transcriptional Fusion with lacZ of a Gene (exo) Required for Exo-polysaccharide Synthesis in Rhizobium fredii USDA191)

  • 정완석;고영환
    • 미생물학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.27-36
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    • 1993
  • Rhizobium fredii USDA191 은 대기 중의 질소를 환원하여 식물체의 생육에 필요한 질소원을 공급해주는 세균으로 다량의 체외 다당류를 합성한다. 전위요소 Tn5의 삽입에 의한 돌연변이 유도로 다당류결핍 변이주 R. fredii YKL293 가 분리되었으며 이 변이주로부터 Tn5 에 인접한 DNA 단편이 pUC19 에 클로닝되었고(plyk5293),이 DNA 단편을 탐침으로 하여 .lambda.NM1149 에 구성되 USDA191 genomic library 로부터 야생형체외다당류 합성관련 유전자(exo) 를 함유한 클론 .lambda. NM1149 22E 를 plaque 혼성화에 의하여 분리하였다. 클론 NM1149.22E 에 들어있는 exo 유전자를 pBR322 에 옮겨서 pJW33을 만들고, 재조합체 pJW33 을 Escherichia coli POII734 에 도입시켜 lacZ 구조유전자를 함유한 MudI 1734 가 exo 유전자의 프러모토와 융합되어 lacZ 구조유전자의 전사가 이루어지도록 하였다. 위와 같이 만들어진 재조합체 플라스미드 pUM21을 함유한 E. coli JM83 은 .betha.-galactosidase 를 합성하였으며, 야생형 tacZ 유전자를 갖고 있는 E. coli LE392 에 비해서 14-25배 정도 낮은 역가를 보였다.

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Salmonella typhimurium cadBA 오페론의 발현에 관여하는 돌연변이체의 선별 및 그 특성 (Characterization of cadC and cadR Mutants in Mediating the Expression of the Salmonella typhimurium cadBA Operon)

  • 방성호;박용근
    • 미생물학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.259-264
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    • 2001
  • S. typhimurium cadBA operon의 발현에는 산성 pH와 고농도의 lysine 등 적어도 두 가지의 세포외부 신호가 요구된다. pH와 lysine신호에 따른 cadBA 발현 조절 기작을 이해하기 위하여, Tn10삽입, 자발적 돌연변이, EMS돌연변이 등을 수행하여 JF2238과 cadA-lacZ의 발현특성에 차이를 보이는 돌연변이체를 선별하였다. cadBA의 양성적 조절자의 유전자인 cadC내의 돌연변이 중 cadC4 돌연변이는 pH-비의존성, lysine-의존성 발현을, cadC6 돌연변이는 pH-비의존성, lysine-비의존성 cadA-lacZ 발현을 나타내었다. 산성 pH, lysine이 없는 조건에서 cadA-lacZ 발현을 유도하는 cadR::Tn10과 cadR3 돌연변이체를 분리하여 cadR이 lysine이 없는 조건에서 cadBA 발현을 음성적으로 조절하는 음성적 조절자의 유전자임을 알 수 있었다. cadR 돌연변이체는 lysine의 독성 유사체인 thiosine에 대해 내성($Ts^{r}$)을 나타냈으며, E. coli의 lysP 클론을 갖고 있는 pLYSP에 의해 돌연변이 형질이 보상되었다. 또한 lysine decarboxylase (CadA)의 반응산물인 cadaverine은 cadC+ 균주에서 cadA-lacZ 발현에 억제효과를 나타냈으나, cadC 돌연변이에는 억제효과가 나타나지 않았다.

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Retrovirus Vector를 생산하는 세포와 공동배양된 소 수정란의 E. coli LacZ 유전자 전이와 발현 (Transfer and Expression of E. coli LacZ Gene in Boving Embryos by Co-culturing with Retrovirus Vector-Producing Cells)

  • 김태완;박세필
    • 한국가축번식학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.89-93
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    • 1995
  • In this study was demonstrate that retrovirus-mediated gene transfer is one of the promising alternatives to the conventional pronuclear DNA microinjection approach, especially in transferring the exogenous genes into the boving embryos. By co-culturing of zona of zona-free one-cell stage embryos with the retrovirus-producing cells for 24 hours followed by 6 days of culture in virus-free medium, we could get morulae and blastocysts expressing the E. coli LacZ genes which were transferred by our retrovirus vector. The results obtained in this study are summarized as follows : 1. Addition of 5$\mu\textrm{g}$/ml of polybrene in the embryo and virus-producing cell co-culture medium did not affect development of zona-free one-cell embryo. 2. Compared with the intact embryos removal of zona at one-cell stage before co-culturing with the virus-producing cells for one day caused only slight decrease of embryo develpment. 3. Co-culture of 625 zona-free one-cell stage embryos with the virus-producing cells resulted in 65(10.4%) morulae or blastocysts, and 12.3%(8/65) of the morulae or blastocysts were E. coli LacZ positive.

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