Slow growing R. japonicum R-l68 균주로부터 spectinomycin 내성 균주를 선발하고 이 Rhizobium내에 Tn-5를 도입시키기 위하여 Tn5가 함유된 E. coli WA 803/pGS9과의 conjugation을 통한 transposon mutagenesis를 실시하였다. 이때 C conjugation을 통한 Tn5 전이 빈도는 $1.0\times 10^{-5}-5.0\times 10^{-7}$ 범위 이였으며, 얻어진 transconjugant들은 spectinomycin (($100{\mu}$g/ml)과 kanamycin ($50{\mu}$g/ml)을 함유한 yeast extract-mannitol 배지에서 8-10일 배양후 colony를 형성하였다. 또한 transconjugant들은 genome상에 Tn-5를 함유하고 있음을 hybridization-을 통하여 확인하였다. 한편 nodule은 형성 하나 질소고정 활성이 없는 돌연변이주 R. japonicum RMa 75 $nod^{+}fix^{-}$ 균주를 선발하였는데 이 균주는 nodule내에 leghemoglobin이 결핍되어 있음이 확인되었다.
The phosphoenolpyruvate-dependent carbohydrate phosphotransferase system (PTS) is responsible for the simultaneous transfer and phosphorylation of various carbon sources in Escherichia coli. The ptsG gene encoding the enzyme $IICB^{Glc}$, the membrane component of the glucose-specific PTS, is repressed by Mlc and activated by the CRP cAMP complex; various other factors, such as Fis, FruR, and ArcA, are also known to be involved in ptsG regulation. Thus, in an attempt to discover a novel gene affecting the regulation of ptsG, a mutant with a decreased ptsG transcription in the presence of glucose compared with the wild-type strain was screened using transposon random mutagenesis. The mutant was found to have a transposon insertion in yhjV, a putative gene encoding a transporter protein whose function is yet unknown.
IS1096 transposon을 사용하여 결핵균군에 작용하는 항생제인 PA-824에 내성을 나타내는 Mycobacterium bovis BCG의 돌연변이 균주를 얻고자 하였고, 그 결과 24종류의 서로 다른 돌연변이 균주를 얻을 수 있었다. Transposon이 insertion된 부위를 알아내기 위해서 각각의 돌연변이 균주로 inverse PCR을 수행하였고, PPE 유전자를 포함한 여러 가지 부위에 insertion된 transposon의 위치를 확인할 수 있었다. PPE 유전자에 insertion돌연변이가 발생한 5개 균주의 세포 추출물을 HPLC로 분석한 결과, 3개에서는 야생균주에서 관찰되는 coenzyme $F^{420}$이 존재하지 않았고, 그 생합성 경로의 중간산물인 F0만 존재하였다. 또한 나머지 2개에서는 F0 또는 $F^{420}$어느 것도 존재하지 않았다. 이 결과는 PPE 유전자들의 산물들이 coenzyme $F^{420}$에 어떤 식으로든 관여하고 있음을 나타낸다고 할 수 있다.
The genetic organization of the urease gene cluster from an alkalophilic Bacillus pasteurii was determined by subcloning and Tn5 transposon mutagenesis of a 10.7 kilobasepair cloned fragment. A region of DNA between 5.0 and 6.0 kb in length is necessary for urease activity. In vitro transcription-translation analysis of transposon insertion mutants of the cloned urease genes demonstrated that the major ($M_r$ 67,000) and minor ($M_r$ 20,000) structural peptides of urease are encoded at one end of the urease gene cluster and at least 3 additional polypeptides are encoded by adjacent DNA sequences.
고추역병균(Phytophthora capsici)의 성장을 in vitro에서 저해하는 길항균 Bl4를 한국토양으로부터 분리 동정하여 Enterobacter속임을 밝혔고 Pl::Tn5 lac에 의해 transposon돌연변이를 유기하여 길항력 강화주와 약화주들의 염색체내에 Tn5 lac이 각기 상이한 위치에 무작위로 삽입되었음을 southern hybridization에 의해 확인하였다.
An efficient and convenient method of introducing transposable elements into acetic acid bacteria was developed by the method of conjugal transfer. The ampicillin-resistant strain, Acetobacter sp. HA, was selected to be conjugated with two E. coli strains, WA803 containing pGS9 and AC8001 harboring pJB4JI. The Tn5 containing suicide vector pGS9 or pJB4JI, was transferred from E. coli to Acetobacter sp. HA and kanamycin-ampicillin-resistant transconjugants obtained at high frequencies. The conjugal frequencies of pGS9 and pJB4JI were 6.20$\times$$l0^{-1} and 2.79$\times$l0{-1}$ per recipient, respectively. The transfer method was applied on four different strains of Acetobacter. The conjugal transfer frequencies ranged from 2.00$\times$$l0^{-2} to 4.45$\times$l0^{-8}$ per recipient in the three strains. Some transconjugants tested were found to contain Tn5 DNA in their genomes and this was confirmed by Southem blot analysis. This is the first study which shows that Tn5 mutagenesis can be applied to successfully isolate mutants of Acetobacter genus.
Mycobacterium hovis BCG 균주에 transposon을 사용하여 mutagenesis를 수행함으로써 mutant library를 제조하였다. 이 mutant library를 screening하여 항결핵제인 PA-824에 내성을 갖는 mutant들을 얻었고, M. bovis wild type에서는 정상적으로 생성되는 coenzyme $F_{420}$이 대부분의 이들 mutant들에서는 생성되지 않는다는 것을 알게 되었다. 세포 추출액을 HPLC로 분석해본 결과, 그 중에서 한 mutant는 $F_{420}$은 생성하지 않으나 그 전구물질인 F0는 생성하고 있음이 밝혀졌다. 따라서 이 mutant 에서는 $F_{420}$생합성 회로의 마지막 단계가 차단되어있음을 알 수 있다. 이 mutant를 inverse PCR을 통해 분석해본 결과, transposon이 Rv2435c유전자에 삽입되어있는 것을 확인할 수 있었다. Rv2435c유전자는 세포막에 결합되어있는 80.3 kDa의 단백질을 암호화하는 것으로 추정되고, 이 단백질의 N-말단은 periplasm에 존재하고 C-말단은 원형질에 존재하는 것으로 추정되고 있다. 원형질에 존재하는 C-말단은 원핵생물과 진핵생물들의 adenylyl cyclase들과 높은 유사성을 나타낸다. Adenylyl cyclase는 ATP로부터 cAMP를 생합성하는 효소이다 M. tuberculosis나 M. bovis의 genome에는 class III adenylyl cyclase를 암호화하는 것으로 추정되는 유전자가 모두 15개나 존재한다 특히 이들 중에서 Rv1625c 와 Rv2435c는 포유류의 adenylyl cyclase들과 높은 유사성을 가지는 것으로 알려져 있다 이 Rv2435c 단백질이 진정한 adenylyl cyclase인지를 확인하기 위하여 우리는 이 단백질 중에서 원형질에 존재하는 부분을 말단에 6개의 histidine을 첨부한 채로 대장균에서 발현시켰다. 대장균에서 이 단백질이 생성되는 것은 histidine이 첨부된 단백질을 Ni-NTA resin을 사용하여 대장균으로부터 분리함으로써 확인하였다. 그러나 이 단백질이 대장균에서 cya mutation을 complementation하지 못하였고, 따라서 이 단백질이 adenylyl cyclase 활성을 갖지 않음을 알 수 있었다. 자외선이나 hydroxylamine을 사용한 mutagenesis 또는 Rv2435c와 Rv1625c간의 토sion단백질을 만들어서, 이 단백질이 adenylyl cyclae로서의 활성을 획득하도록 하는 모든 시도는 실패하였다. 따라서 Rv2435c단백질이, F0가 $F_{420}$으로 변환되는 데에 영향을 미치는 방법이 cAMP를 생성함으로써가 아니라 다른 방법으로 영향을 미치고 있다는 것을 알 수 있었다.
Burkholderia pyrrocinia CH-67 is a biocontrol bacterium with strong antifungal activity against several plant pathogenic fungi. Transposon mutagenesis was performed to identify the genes responsible for the antifungal activity of B. pyrrocinia CH-67. Of the 2,500 mutants tested using the Fulvia fulva spore screening method, a mutant deficient in antifungal activity, M208, was selected. DNA sequence analysis of the transposon-inserted region revealed that a gene encoding an adenylate kinase-related kinase was disrupted in M208. Antifungal activity was restored in M208 when a full-length adenylate kinase gene with its promoter was introduced in trans. The deduced amino acid sequence of adenylate kinase from CH-67 was 80% identical to that of B. cenocepacia MCO-3. Adenosine diphosphate supplementation or high levels of adenosine triphosphate and adenosine monophosphate together restored antifungal activity in M208, suggesting that adenylate kinase of B. pyrrocinia CH-67 is involved in antifungal activity expression.
Crystal violet와 malachite green색소 분해에 관여하는 유전자들을 규명하기 위하여 색소분해능을 가진 Citrobacter sp.의 염색체 DNA속에의 transposon 도입에 의해 생성된 무작위 변이주들이 분리되었다. 이들 변이 주들로부터 두가지 색소분해능을 소실한 14개의 변이주들이 선별되었고, 이들로부터 염색체 DNA를 분리하여 EcoRl으로 절단한 후 Tn5 단편을 probe로하여 Southern hybridization을 행한 결과, 염색체 DNA상의 각각 다른 부위에 Transposon이 Single 삽입된 5개의 변이주 (Cmg2, Cmg6, Cmg8, Cmgll, Cmg12)가 최종적으로 분리되었다. 이들 변이주들의 Transposon 삽입부위 주위의 염기서열과 이로부터 유추되는 아미노산서열을 database상에 등록되어 있는 유전자의 염기서열과 단백질의 아미노산 서열에 대한 상동성을 비교한 결과, Cmg2는 대장균 maltose trnasporter (Mal C)이고, Cmg6은 LysR-type 전사조절 단백질이며, Cmg12는 산화환원효소를 코드하는 유전자인 것으로 알려졌고, 나머지 Cmg8과 Cmg11은 아직까지 기능이 알려져 있지 않은 단백질을 코드하는 유전자인 것으로임이 판명되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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