[go: up one dir, main page]

NL8001240A - PLASMID DNA AND METHOD FOR OBTAINING IT. - Google Patents

PLASMID DNA AND METHOD FOR OBTAINING IT. Download PDF

Info

Publication number
NL8001240A
NL8001240A NL8001240A NL8001240A NL8001240A NL 8001240 A NL8001240 A NL 8001240A NL 8001240 A NL8001240 A NL 8001240A NL 8001240 A NL8001240 A NL 8001240A NL 8001240 A NL8001240 A NL 8001240A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
plasmid
pure
mycelium
dna
pucl
Prior art date
Application number
NL8001240A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Upjohn Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Upjohn Co filed Critical Upjohn Co
Publication of NL8001240A publication Critical patent/NL8001240A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/74Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora
    • C12N15/76Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora for Actinomyces; for Streptomyces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205Bacterial isolates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/465Streptomyces
    • C12R2001/54Streptomyces fradiae

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Description

ίί

VV

%%

Plasmide DNA en werkwijze voor het verkrijgen daarvan.Plasmid DNA and method for obtaining it.

Het is bekend, dat bacteriële plasmiden worden gebruikt voor recombinant DNA onderzoek. Voor een goed overzich van de ontwikkeling op dit gebied wordt verwezen naar Science, vdL 196, april 1977. Recombinant DNA onderzoek aan industrieel belangrijke 5 microorganismen van het genus Streptomyces is beschreven doorIt is known that bacterial plasmids are used for recombinant DNA research. For a good overview of the development in this field, reference is made to Science, vdL 196, April 1977. Recombinant DNA research on industrially important microorganisms of the genus Streptomyces has been described by

Bibb, M.J., Ward, J.M., en Hopwood, D.A., 1978: "Transformation of plasmid DNA into Streptomyces at high frequency", Nature 274, 398-400.Bibb, M.J., Ward, J.M., and Hopwood, D.A., 1978: "Transformation of plasmid DNA into Streptomyces at high frequency", Nature 274, 398-400.

Aan verscheidene Streptomyceten is vastgesteld, 10 dat deze DNA plasmiden bevatten. Zie Huber, M.L.B. en Godfrey, 0.Several Streptomycetes have been found to contain DNA plasmids. See Huber, M.L.B. and Godfrey, 0.

1978: "A general method for lysis of Streptomyces species", Can.1978: "A general method for lysis of Streptomyces species", Can.

J. Microbiol. 24, 631-632; Schrempf, H., Bujard, H., Hopwood, D.A. en Goebel, W., 1975: "Isolation of covalently closed circular deoxyribonucleic acid from Streptomyces coelicolor A3(2)",' 15 J. Bacteriol. 121, 416-421; Umezawa, H, 1977: "Microbial secondary metabolities with potential use in cancer treatment (Plasmid involvement in biosynthesis and compounds)", Biomedicine 26, 236-249; en Malik, V.S. 1977: Preparative Method for the isolation of supercoiled DNA from a chloramphenicol producing Streptomycete, 20 J. Antibiotics 30, 897-899. Niettemin is tot nog toe slechts een Streptomyceet plasmide geïsoleerd en beschreven door Schrempf supra. Dat in het genus Streptomyces nog meer plasmiden voorkomen, kan worden afgeleid uit resultaten van genetisch onderzoek beschreven door: 25 (1) Akagawa, H., Okanishi, M. en Umezawa, H., 1975: "A plasmid involved in chloramphenicol production 800 1 2 40 r* 2 in Streptomyces venezuelae: Evidence from genetic mapping", J. Gen, Microbiol. 90, 336— 346.J. Microbiol. 24, 631-632; Schrempf, H., Bujard, H., Hopwood, D.A. and Goebel, W., 1975: "Isolation of covalently closed circular deoxyribonucleic acid from Streptomyces coelicolor A3 (2)", 15 J. Bacteriol. 121, 416-421; Umezawa, H, 1977: "Microbial secondary metabolities with potential use in cancer treatment (Plasmid involvement in biosynthesis and compounds)", Biomedicine 26, 236-249; and Malik, U.S. 1977: Preparative Method for the isolation of supercoiled DNA from a chloramphenicol producing Streptomycete, 20 J. Antibiotics 30, 897-899. Nevertheless, only one Streptomycete plasmid has been isolated and described by Schrempf supra so far. That even more plasmids exist in the genus Streptomyces can be deduced from results of genetic studies described by: 25 (1) Akagawa, H., Okanishi, M. and Umezawa, H., 1975: "A plasmid involved in chloramphenicol production 800 1 2 40 r * 2 in Streptomyces venezuelae: Evidence from genetic mapping, J. Gen, Microbiol. 90, 336—346.

(2) Freeman, R.F. en Hopwood, D.A., 1978: "Unstable 5 naturally occurring resistance to antibiotics in Streptomyces", J. Gen. Microbiol. 106, 377-381.(2) Freeman, R.F. and Hopwood, D.A., 1978: "Unstable 5 naturally occurring resistance to antibiotics in Streptomyces", J. Gen. Microbiol. 106, 377-381.

(3) Friend, E.J., Warren, M. en Hopwood, D.A., 1978: "Genetic evidence for a Plasmid Control- 10 ling fertility in an industrial strain of(3) Friend, E.J., Warren, M. and Hopwood, D.A., 1978: "Genetic evidence for a Plasmid Control fertility in an industrial strain of

Streptomyces rimosus", J. Gen. Microbiol. 106, 201-206.Streptomyces rimosus, "J. Gen. Microbiol. 106, 201-206.

(4) Hopwood, D.A. en Wright, H.M. 1973: "A plasmid of Streptomyces coelicolor carrying a chromoso- 15 mal locus and its inter-specific transfer", J. Gen. Microbiol. 79, 331-342, (5) Hotta, K., Okami, Y. en Umezawa, H. 1977: "Elimination of the ability of a kanamycin-producing strain to biosynthesize deoxystrepta- 20 mine moiety bij acriflavine", J. Antibiotics 30, 1146-1149.(4) Hopwood, D.A. and Wright, H.M. 1973: "A plasmid of Streptomyces coelicolor carrying a chromosomal locus and its inter-specific transfer", J. Gen. Microbiol. 79, 331-342, (5) Hotta, K., Okami, Y. and Umezawa, H. 1977: "Elimination of the ability of a kanamycin-producing strain to biosynthesize deoxystreptamine moiety at acriflavine", J. Antibiotics 30, 1146-1149.

(6) Kirby, R., Wright, L.F. en Hopwood, D.A., 1975: "Plasmid-determined antibiotic synthesis and resistance in Streptomyces coelicolor", Nature 25 254, 265-267.(6) Kirby, R., Wright, L.F. and Hopwood, D.A., 1975: "Plasmid-determined antibiotic synthesis and resistance in Streptomyces coelicolor", Nature 25 254, 265-267.

(7) Kirby, R. en Hopwood, D.A. 1977: "Genetic determination of methylenomycin synthesis bij the SCPI plasmid of Streptomyces coelicolor A3(2)", J. Gen. Microbiol. 98, 239-252.(7) Kirby, R. and Hopwood, D.A. 1977: "Genetic determination of methylenomycin synthesis in the SCPI plasmid of Streptomyces coelicolor A3 (2)", J. Gen. Microbiol. 98, 239-252.

30 (8) Okanishi, M., Ohta, T. en Umezawa, H. 1969: "Possible control of formation of aerial mycelium and antibiotic production in Streptomyces bij episomic factors", J. Antibiotics 33, 45-47.(8) Okanishi, M., Ohta, T. and Umezawa, H. 1969: "Possible control of formation of aerial mycelium and antibiotic production in Streptomyces at episomic factors", J. Antibiotics 33, 45-47.

35 80 0 1 2 40 '4.35 80 0 1 2 40 '4.

33

Gevonden is, dat het micro-organisme Streptomyces fradiae NRRL 11443 een niet eerder beschreven plasmide bevat.The microorganism Streptomyces fradiae NRRL 11443 has been found to contain a previously unknown plasmid.

Dit plasmide, dat de code p UC1 kreeg, bezit een molekuulgewicht van ongewer 47,1 megadalton, wordt door restrictie endonuleasen 5 afgebroken volgens het fragmentatiepatroon zoals weergegeven in het diagram en komt in 1 copie per cel S.fradiae NRRL 11443 voor.This plasmid, which was coded p UC1, has a molecular weight of about 47.1 megadalton, is degraded by restriction endonuleases according to the fragmentation pattern shown in the diagram, and occurs in 1 copy per cell S.fradiae NRRL 11443.

Het diagram is gebaseerd op plasmide p UC1 met een molekuulge-wicht van ongeveer 47,1 _+ 1,2 megadalton en een molekuullengte van ongeveer 71,1 kilobasen. De restrictieplaatsen zijn aangegeven 10 als kilobase coördinaten ten opzichte van de Xba I restrictieplaats bij 0,0/71,1 kilobasen. De gebruikte afkortingen voor de restrictie endonucleasen zijn: (1) Bgl II, een enzym uit Bacillus globigii; (2) Hind III, een enzym uit Haemophilus influenzae en 15 (3) Xba I, een enzym uit Xanthomonas badrii.The diagram is based on plasmid p UC1 with a molecular weight of approximately 47.1 + 1.2 megadalton and a molecular length of approximately 71.1 kilobases. The restriction sites are indicated as kilobase coordinates relative to the Xba I restriction site at 0.0 / 71.1 kilobases. The abbreviations used for the restriction endonucleases are: (1) Bgl II, an enzyme from Bacillus globigii; (2) Hind III, an enzyme from Haemophilus influenzae and 15 (3) Xba I, an enzyme from Xanthomonas badrii.

p UC1 wordt uit Streptomyces fradiae NRRL 11443 geïsoleerd door het mycelium van een cultuur te fragmenteren, de fragmenten te incuberen, de cultuur te oogsten, het mycelium te lyseren en het plasmide uit het lysaat te isoleren. Het plasmide 20 is praktisch zuiver.p UC1 is isolated from Streptomyces fradiae NRRL 11443 by fragmenting the mycelium of a culture, incubating the fragments, harvesting the culture, lysing the mycelium and isolating the plasmid from the lysate. The plasmid 20 is practically pure.

Omdat p UC1 door verschillende restrictie endonucleasen wordt afgebroken of "geknipt", kan het gemakkelijk worden gerecombineerd en aangepast voor een aantal gastheervektoren, p UC1 kan ook worden gebruikt als een klonerende vektot bij recombinant DNA 25 onderzoek waarbij gekozen genen in het plasmide worden ingebouwd waarna het plasmide in een gastheerbacterie en/of vektor wordt ingebracht.Because p UC1 is degraded or "cut" by various restriction endonucleases, it can be easily recombined and adapted for a number of host vectors, p UC1 can also be used as a cloning vector in recombinant DNA studies where selected genes are built into the plasmid the plasmid is introduced into a host bacterium and / or vector.

Karakteristieken van p UC1Characteristics of p UC1

Molekuulgewicht: ongeveer 47,1 1,2 megadalton.Molecular weight: about 47.1 1.2 mega dalton.

30 Aantal copiën per cel: 1.30 Number of copies per cell: 1.

Restrictie endonuclease plaatsen (zie het diagram).Place restriction endonuclease (see diagram).

800 1 2 40 * 4800 1 2 40 * 4

Aantal restrictieplaatsen Aantal restrictieplaatsenNumber of restriction places Number of restriction places

Enzym pUCl Enzym pUCl 5 BamHI _> 15 Hind III 2Enzyme pUCl Enzyme pUCl 5 BamHI _> 15 Hind III 2

EcoRI 0 Κρη I >_ 15EcoRI 0 Κρη I> _ 15

Pst I j> 18 Xho I 11Pst I j> 18 Xho I 11

Xba I 2 Sma I >_ 15Xba I 2 Sma I> _ 15

Bgl II 5 Bel I 6 10Bgl II 5 Call I 6 10

Deze waarden werden verkregen door p UC1 DNA te fragmenteren bij aanwezigheid van een overmaat restrictie endonuclease en het aantal in 0,7 en 1,0%-ige agarose gelen oplosbare fragmenten te bepalen.These values were obtained by fragmenting p UC1 DNA in the presence of excess restriction endonuclease and determining the number of fragments soluble in 0.7 and 1.0% agarose gels.

15 pUCl kan worden gebruikt voor het verkrijgen van recombinant plasmiden die in gastheerbacteriën kunnen worden ingebracht. Daarbij wordt het DNA van het circulaire vectoriële plasmide met restrictie endonuclease, bijvoorbeeld Hind III of Xba I op specifieke plaatsen opengeknipt waarbij lineair DNA 20 ontstaat. Tussen de uiteinden daarvan wordt een stukje vreemd niet-vectorieel DNA geplakt onder ringsluiting door de lineaire vektor o£ stukjes daarvan, en de niet-lineaire vektor te mengen bij aanwezigheid van een polynucleotide ligase.PUC1 can be used to obtain recombinant plasmids that can be introduced into host bacteria. In addition, the DNA of the circular vectorial plasmid with restriction endonuclease, for example, Hind III or Xba I, is cut open at specific places, resulting in linear DNA. Between the ends thereof, a piece of foreign non-vectorial DNA is pasted by cyclization by mixing the linear vector or pieces thereof, and the non-linear vector in the presence of a polynucleotide ligase.

Het vreemde DNA, verkregen met hetzelfde enzym kan afkomstig zijn 25 van hogere microorganismen. Zo kan bijvoorbeeld uit kikkers afkomstig DNA dat codeert voor ribosomaal RNA in pUCl worden ingebouwd. Het circulaire recombinant plasmide bestaat dan uit pUCl en een stukje kikker rDNA.The foreign DNA obtained with the same enzyme can come from higher microorganisms. For example, frog DNA encoding ribosomal RNA can be incorporated into pUCl. The circular recombinant plasmid then consists of pUCl and a piece of frog rDNA.

Het recombinant plasmide kan in een gastheerorganis-30 me worden ingebracht en daarin tot expressie komen. Voorbeelden van waardevolle genen zijn die welke coderen voor somatostatine, ratte-proinsuline en proteasen.The recombinant plasmid can be introduced into and expressed in a host organism. Examples of valuable genes are those encoding somatostatin, rat proinsulin and proteases.

pUCl ontleent zijn betekenis daaraan dat het in staat is om als plasmide vector te functioneren in micro-35 organismen die voor industriële toepassingen van belang zijn zoals 800 1 2 40 Μ .pUCl derives its significance from its ability to function as a plasmid vector in micro-organisms of interest for industrial applications such as 800 1 2 40 Μ.

55

Streptomyces. Kloneren van DNA uit Streptomyces in pUCl biedt de mogelijkheid om de vorming van economisch belangrijke produk-ten uit deze organismen, zoals antibiotica, te verhogen. Dit voorstel kan worden vergeleken met het kloneren van genen voor 5 antibiotica in Escherichia coli K-12. Deze Gram-negatieve bacterie heeft echter het bezwaar, dat genen uit bepaalde Gram-positieve bacteriën zoals Baccillus daarin niet goed tot expressie komen. Evenzo komen genen uit Gram-negatieve bacteriën slecht of in het geheel niet tot expressie in Gram-positieve gastheren.Streptomyces. Cloning DNA from Streptomyces into pUCl provides the opportunity to enhance the formation of economically important products from these organisms, such as antibiotics. This proposal can be compared to the cloning of genes for 5 antibiotics in Escherichia coli K-12. However, this Gram-negative bacterium has the drawback that genes from certain Gram-positive bacteria such as Baccillus are not properly expressed therein. Likewise, genes from Gram negative bacteria are poorly expressed or not expressed at all in Gram positive hosts.

10 Hiermee wordt het voordeel van een Gram-positief gastheervector-systeem en daarmee de bruikbaarheid van pUCl in een dergelijk systeem onderstreept.10 This underlines the advantage of a Gram positive host vector system and thus the utility of pUCl in such a system.

Behalve bovengeschetste moeilijkheden met genexpressie, kunnen zich ook moeilijkheden voordoen bij het kweken 15 van het micro-organisme en met de extractie en zuiverheid van het product. Aan deze moeilijkheden zou tegemoet kunnen worden gekomen door een plasmide vector bijvoorbeeld pUCl in te brengen in een gastheer die het produkt vormt en de genen voor het betreffende produkt in het plasmide te kloneren. Aldus zouden de 20 moeilijkheden met fermentatie, extractie en zuivering in elk geval worden verkleind. Bovendien zou het in een dergelijk systeem niet noodzakelijk zijn om al de genen voor de biosynthese te kloneren en te vermenigvuldigen maar alleen de regulerende genen of genen die coderen voor de enzymen die de productiesnelheid 25 beheersen. Omdat pUCl een streptomyceet plasmide is, leent het zich voor deze doeleinden bij uitstek in Streptomyces. Omdat pUC1 verder een plasmide uit een Gram-positief micro-organisme is, kan het bovendien dienen als vector in een aantal andere micro-organismen zoals Bacillus en Arthrobacter.In addition to the gene expression difficulties outlined above, difficulties may also arise in culturing the microorganism and in the extraction and purity of the product. These difficulties could be addressed by, for example, introducing a plasmid vector pUCl into a host that forms the product and cloning the genes for the product in question into the plasmid. Thus, the difficulties with fermentation, extraction and purification would in any case be alleviated. Moreover, in such a system, it would not be necessary to clone and multiply all the genes for biosynthesis, but only the regulatory genes or genes encoding the enzymes controlling the production rate. Since pUCl is a streptomycete plasmid, it is ideally suited for these purposes in streptomyces. Furthermore, because pUC1 is a plasmid from a Gram-positive microorganism, it can serve as a vector in a number of other microorganisms such as Bacillus and Arthrobacter.

30 Streptomyces fradiae NRRL 11443 kan in een waterig voedingsmedium onder submerse aerobe omstandigheden worden gekweekt. Het voedingsmedium kan een koolstofbron bijvoorbeeld een assimileerbare koolhydraat bevatten en een stikstofbron bijvoorbeeld een assimileerbare stikstofverbinding of een proteïne.Streptomyces fradiae NRRL 11443 can be grown in an aqueous nutrient medium under submerse aerobic conditions. The nutrient medium may contain a carbon source, for example, an assimilable carbohydrate, and a nitrogen source, for example, an assimilable nitrogen compound or a protein.

35 Koolstofbronnen die de voorkeur hebben omvatten glucose, bruine 800 1 2 40 6 suiker, sucrose, glycerol, zetmeel, maïszetmeel, lactose, dextrine en molasse. Stikstofbronnen die de voorkeur hebben omvatten mais-weekvloeistof, gist, geautolyseerde brouwersgist met vaste melk-bestanddelen, soyaboonmeel, katoenzaadmeel, maïsmeel, vaste melk-5 bestanddelen, pancreaties verteerd caseine, gistmeel, vaste destillateurs bestanddelen, dierlijke pepton vloeistoffen en vlees- en beender afval. Combinaties van voornoemde koolstof- en stikstofbronnen komen eveneens in aanmerking. Omdat verder kraanwater en ongezuiverde bestanddelen worden gebruikt alvorens het 10 medium te steriliseren, is het niet nodig om spore-metalen zoals zink, magnesium, mangaan, kobalt en ijzer, toe te voegen.Preferred carbon sources include glucose, brown 800 1 2 40 6 sugar, sucrose, glycerol, starch, corn starch, lactose, dextrin and molasses. Preferred nitrogen sources include corn steep liquor, yeast, autolysed brewers' yeast with milk solids, soybean meal, cottonseed meal, corn meal, solid milk ingredients, pancreatic digested casein, yeast meal, solid distillers, animal peptone fluids and meat and bone waste. Combinations of the aforementioned carbon and nitrogen sources are also eligible. Furthermore, since tap water and raw materials are used before sterilizing the medium, there is no need to add spore metals such as zinc, magnesium, manganese, cobalt and iron.

Het geente medium wordt bij een temperatuur van ongeveer J8-50°C en bij voorkeur 20-37°C geincubeerd. Na ongeveer 3-J5 dagen is de groei van het micro-organisme optimaal. Het 15 medium blijft tijdens de groeicyclus zuur. De eind pH is gedeeltelijk afhankelijk van eventueel aanwezige buffer en gedeeltelijk van de begin pH van het medium.The grafted medium is incubated at a temperature of about J8-50 ° C and preferably 20-37 ° C. After about 3-J5 days, the growth of the micro-organism is optimal. The medium remains acidic during the growth cycle. The final pH partly depends on any buffer present and partly on the initial pH of the medium.

Wanneer het kweken wordt uitgevoerd in grote vaten of tanks, verdient het voorkeur om in plaats van de spore-vorm 20 de vegetatieve vorm van het micro-organisme te gebruiken voor het enten om een al te grote lag in de groei van het micro-organisme te vermijden en daarmee ondoelmatig gebruik van de apparatuur.When the cultivation is carried out in large vessels or tanks, it is preferable to use the vegetative form of the microorganism instead of the spore form 20 for inoculation to prevent excessive growth in the microorganism avoid and thus ineffective use of the equipment.

Om een vegetatieve ent te vormen wordt een voedingsbouillon geent met een passend gekozen hoeveelheid van een kweek in een vloei-25 bare agar, of een kweek in een schuine buis. De jonge en actieve vegetatieve ent wordt dan onder aseptische omstandigheden in een kweekvat of kweektank gebracht. Het medium waarin de vegetatieve ent wordt gevormd kan hetzelfde zijn als wordt gebruikt voor de groei van het micro-organisme.To form a vegetative graft, a broth is seeded with an appropriately selected amount of culture in a liquid agar, or culture in an inclined tube. The young and active vegetative graft is then placed under aseptic conditions in a culture vessel or culture tank. The medium in which the vegetative graft is formed can be the same as that used for the growth of the microorganism.

3030

Yoorheéld - Isolatie van pUCJ uit een zuivere cultuur van Streptomyces fradiae NRRL 11443Yoorheéld - Isolation of pUCJ from a pure culture of Streptomyces fradiae NRRL 11443

Sporen van een zuivere cultuur van Streptomyces 35 fradiae NRRL 11443 werden geent in 10 ml medium dat 1 gew.% glucose, 800 1 2 40 'ït 7 0,4 gew.% pepton, 0,4 gew.% gist-extrakt, 0,05 gew.% MgSo^.7H20, 0,2 gew.% KH2P0^ en 0,4 gew.% I^HPO^ bevatte.Traces of a pure culture of Streptomyces 35 fradiae NRRL 11443 were seeded in 10 ml of medium extracting 1 wt% glucose, 800 1 2 40% 7 0.4 wt% peptone, 0.4 wt% yeast, 0 0.05 wt% MgSo 4 .7H 2 O, 0.2 wt% KH 2 PO 4 and 0.4 wt% I 2 HPO 4.

Het medium was tevoren gesteriliseerd in een 50 ml Erlenmeyerkolf.The medium was previously sterilized in a 50 ml Erlenmeyer flask.

Na het enten werd de inhoud van de kolf ongeveer 24-36 uren ge-5 incubeerd bij 32°C in een Gump of New Brunswick rotatie-schud-inrichting bij een snelheid van 100-250 omw./min.After seeding, the contents of the flask were incubated at 32 ° C in a Gump of New Brunswick rotary shaker at a speed of 100-250 rpm for about 24-36 hours.

Na afloop werd 0,5 ml van de cultuur in een 50 ml Erlenmeyerkolf gemengd met 10 ml van bovengenoemd medium waaraan 0,5-2,0 gew./vol.%.glycine was toegevoegd. De aanwezigheid van 10 glycine is niet noodzakelijk maar bevordert de lysis van de cellen.Afterwards, 0.5 ml of the culture in a 50 ml Erlenmeyer flask was mixed with 10 ml of the above medium to which 0.5-2.0 w / v% glycine was added. The presence of glycine is not necessary but promotes cell lysis.

De hoeveelheid glycine in het medium kan overigens variëren maar wordt gewoonlijk zodanig gekozen dat de lysis van de cellen erdoor wordt bevorderd. De inhoud van de kolf werd nog eens 24-36 uren geincubeerd bij 32°C in een Gump rotatieschudinrichting.Incidentally, the amount of glycine in the medium may vary, but is usually chosen to promote lysis of the cells. The contents of the flask were incubated for an additional 24-36 hours at 32 ° C in a Gump rotary shaker.

15 Na afloop werd het mycelium van de cultuurvloeistof gescheiden door centrifugeren bij lage snelheid zoals 6000 x g gedurende 15 min. bij 4°C gevolgd door afschenken van de bovenstaande vloeistof. Hierna werd het mycelium gesuspendeerd in 1,5 ml TES buffer (0,03 M tris (hydroxymethyl) aminomethaan (Tris), 0,005 M EDTA en 20 0,05 M NaCl, pH 8,0) waaraan 20 gew./vol.% sucrose was toegevoegd.Afterwards, the mycelium was separated from the culture fluid by low speed centrifugation such as 6000 x g for 15 min at 4 ° C followed by decanting the supernatant. After this, the mycelium was suspended in 1.5 ml TES buffer (0.03 M tris (hydroxymethyl) aminomethane (Tris), 0.005 M EDTA and 20 0.05 M NaCl, pH 8.0) at which 20 w / v% sucrose was added.

Na toevoegen van 0,3 ml van een 5 mg/ml oplossing van lysozym en 0,15 ml van een 1 mg/ml RNase in dezelfde buffer werd het mengsel 30 min. geincubeerd bij 37°C waarbij van tijd tot tijd werd geroerd. Na toevoegen van 0,6 ml 0,25 M EDTA (pH 8,0) werd 25 het incuberen bij 37°C nog 15 min. wordt voortgezet en na toevoegen van 0,3 ml 5 mg/ml pronase nog eens 10 min. bij 37°C.After adding 0.3 ml of a 5 mg / ml solution of lysozyme and 0.15 ml of a 1 mg / ml RNase in the same buffer, the mixture was incubated at 37 ° C for 30 min with stirring from time to time. After adding 0.6 ml 0.25 M EDTA (pH 8.0) incubation at 37 ° C was continued for a further 15 min and after adding 0.3 ml 5 mg / ml pronase a further 10 min. at 37 ° C.

Na afloop werd de celsuspensie gelyseerd door toevoegen van 3,0 ml 2 gew.% sarkosyl bevattende TES buffer en werd 20-30 min. geincubeerd bij 37°C. Het lysaat werd daarna afgeschoven door 30 het 5—J0 keer door een 50 ml injektiespuit zonder naald te halen.Afterwards, the cell suspension was lysed by adding 3.0 ml of 2 wt% sarkosyl containing TES buffer and incubated at 37 ° C for 20-30 min. The lysate was then sheared by passing it 5-10 times through a 50 ml syringe without a needle.

Het ruwe lysaat werd vervolgens gemengd met een zout bijvoorbeeld cesiumsulfaat en bij voorkeur cesiumchloride, en de ingevoegde kleurstof ethidiumbromide om een oplossing met een dichtheid van 1,550 te verkrijgen. De oplossing werd ge-35 centrifugeerd tot evenwicht bij 145.000 x g (isopyknische dicht- 800 1 2 40 8 heidsgradient). Het covalent gesloten circulaire plasmide DNA was in de centrifugeerbuis onder langgolvige ultraviolette straling (320 ma) waarneembaar als een flauwe fluorescerende band onder de intens fluorescerende band van lineaire chromosomale 5 en plasmide DNA's.The crude lysate was then mixed with a salt, for example, cesium sulfate and preferably cesium chloride, and the inserted dye ethidium bromide to obtain a 1.550 density solution. The solution was centrifuged to equilibrium at 145,000 x g (isopynic density 800 1 2 40 8 gradient). The covalently closed circular plasmid DNA was observable as a faint fluorescent band under the intensely fluorescent band of linear chromosomal 5 and plasmid DNAs in the centrifuge tube under long wave ultraviolet radiation (320 ma).

Het plasmide DNA werd uit de isopyknische gradiënten verwijderd en het ethidiumbromide wordt geextraheerd door twee keer behandelen met 1/3 volume isopropanol waarna de waterige fase werd gedialyseerd tegen een buffer zoals een 0,1 X SSC 10 buffer (0,015 M NaCl, 0,0015 M Na^gH^^O, pH - 7,4) waarbij praktisch zuiver pUCl wordt verkregen.The plasmid DNA was removed from the isopian gradients and the ethidium bromide is extracted by treating twice with 1/3 volume of isopropanol after which the aqueous phase was dialyzed against a buffer such as a 0.1 X SSC 10 buffer (0.015 M NaCl, 0.0015 M Na ^ gH ^^ 0, pH - 7.4) to yield practically pure pUCl.

Karakterisering van pCIJlCharacterization of pCIJl

De grootte van pUCl werd bepaald door sedimentatie en in neutrale/basische sucrose gradiënten onder gebruikmaking van 15 een intern markeur plasmide DNA met een molekuulgewicht van ongeveer 28,0 megadalton en een overeenkomstige sedimentatie-waarde van ongeveer 58S. Uit de neutrale sucrose gradiënten werd de sedimentatie waarde van het geïsoleerde pUCl bepaald op 76S.The size of pUC1 was determined by sedimentation and in neutral / basic sucrose gradients using an internal marker plasmid DNA with a molecular weight of about 28.0 megadaltons and a corresponding sedimentation value of about 58S. From the neutral sucrose gradients, the sedimentation value of the isolated pUCl was determined to be 76S.

Het molekuulgewicht werd berekend uit de vergelijkingen van 20 Hudson et al ("Complex mitochondrial DNA", Cold Spring HarborMolecular weight was calculated from the equations of Hudson et al. ("Complex mitochondrial DNA", Cold Spring Harbor

Symp. Quant, Biol. _33, 435-442) en was in goede overeenstemming met de bepaling op grond van de basische sucrose gradiënten.Symp. Quant, Biol. 33, 435-442) and was in good agreement with the determination based on the basic sucrose gradients.

Het molekuulgewicht van pUCl werd ook bepaald door electronenmicroscopie van afzonderlijke DNA molekulen 25 (Kleinschmidt, A.K. (1968): Monolayer techniques in electron microscopy of nucleic acid molecules; "Method in Enzymology" (S.P. Colowick en N.O. Kaplan, eds.) Vol. 12B, biz. 361-377,Molecular weight of pUC1 was also determined by electron microscopy of individual DNA molecules (Kleinschmidt, AK (1968): Monolayer techniques in electron microscopy of nucleic acid molecules; "Method in Enzymology" (SP Colowick and NO Kaplan, eds.) Vol. 12B , biz. 361-377,

Academic Press, New York),Academic Press, New York),

Voor de gemiddelde contour lengte werd een waarde 30 van 24,0 + 0,6 yUm gevonden en een overeenkomstig molekuulgewicht van 47,1 1,2 megadalton.For the average contour length, a value of 24.0 + 0.6 µm was found and a corresponding molecular weight of 47.1 1.2 megadaltons.

Het percentage plasmide DNA in Streptomyces fradiae NRRL 11443 werd bepaald door de cultuur te merken met (methyl-^) -thymidine, prepareren van de ruwe lysaten, en monsters van de 35 lysaten te centrifugeren in cesiumchloride ethidiumbromide dicht- 100 1 2 40 9 heidsgradiënten. De gradiënten werden gefractionneerd en de radioactiviteit werd gemeten waarna uit het percentage radioactiviteit in de plasmideband het percentage plasmide DNA en het aantal plasmidecopiën werden berekend (Radloff, R., Bauer, W. en Vinograd, 5 J. 1967: "A dye-buoyant density method for detection and isolation of closed circular duplex DNA: The closed circular DNA in HeLa cells", Proc. Nat. Acad. Sci. USA 57, 1514-1520).The percentage of plasmid DNA in Streptomyces fradiae NRRL 11443 was determined by labeling the culture with (methyl-) thymidine, preparing the crude lysates, and centrifuging samples of the 35 lysates in cesium chloride ethidium bromide density gradients. . The gradients were fractionated and the radioactivity was measured, after which the percentage of plasmid DNA and the number of plasmid copies were calculated from the percentage of radioactivity in the plasmid band (Radloff, R., Bauer, W. and Vinograd, 5 J. 1967: "A dye-buoyant density method for detection and isolation of closed circular duplex DNA: The closed circular DNA in HeLa cells ", Proc. Nat. Acad. Sci. USA 57, 1514-1520).

Restrictie endonuclease fragmentering en agarosegel electroforese.Restriction endonuclease fragmentation and agarose gel electrophoresis.

JO Restrictie endonucleasen werden als handelpreparaten verkregen van Miles Laboratories en New England Biolabs die ook de specifikaties verschaften voor het fragmenteren met ten minste een tweevoudige overmaat endonuclease. Bij sommige bepalingen werd het plasmide DNA gefragmenteerd met meer dan één endonuclease.JO Restriction endonucleases were obtained as trade preparations from Miles Laboratories and New England Biolabs which also provided the specifications for fragmentation with at least a 2-fold excess of endonuclease. In some assays, the plasmid DNA was fragmented with more than one endonuclease.

15 De bepalingen werden uitgevoerd volgens twee methoden. Volgens de eerste x^erd het plasmide DNA eerst gefragmenteerd met het enzym dat een lagere ionische sterkte behoeft en daarna met het enzym dat een hogere ionische sterkte behoeft na toevoeging van een gelijk volume 2X buffer van het tweede enzym.The assays were performed according to two methods. According to the first x, the plasmid DNA is first fragmented with the enzyme that needs a lower ionic strength and then with the enzyme that needs a higher ionic strength after adding an equal volume of 2X buffer of the second enzyme.

20 Volgens de tweede methode werden restrictiefragmenten van een enzym geïsoleerd uit een preparatieve agarosegel zoals beschreven door Tanaka en Weisblum (Tanaka, T., en Weisblum, B. 1975: Construction of a colicin El-R factor composite plasmid in vitro; Means for amplification of deoxyribonucleic acid, J. Bacteriol.According to the second method, restriction fragments of an enzyme were isolated from a preparative agarose gel as described by Tanaka and Weisblum (Tanaka, T., and Weisblum, B. 1975: Construction of a colicin El-R factor composite plasmid in vitro; Means for amplification or deoxyribonucleic acid, J. Bacteriol.

25 354-362) .25 354-362).

De geïsoleerde restrictiefragmenten werden geconcentreerd door ethanol precipitatie en daarna gefragmenteerd met andere restrictie enzymen. In duplo uitgevoerde fragmentaties werden vergeleken met enkelvoudig uitgevoerde fragmentaties om 30 er zeker van te zijn dat geen abnormale restrictiepatronen xxrerden verkregen, dat wil zeggen dat er niet een niet-specifieke splitsing van DNA optreedt na verandering van de ionische sterkte van het voor de fragmentering gebruikte mengsel.The isolated restriction fragments were concentrated by ethanol precipitation and then fragmented with other restriction enzymes. Duplicate fragmentations were compared with single fragmentations to ensure that no abnormal restriction patterns were obtained, ie a non-specific cleavage of DNA does not occur after changing the ionic strength of the fragmentation used mixture.

De gefragmenteerde monsters werden opgebracht op 35 0,7 en 1 gew.% agarose gelen en 2 uren onderworpen aan electro- 800 1 2 40 10 forese bij een constante spanning van 10-15 V/cm gel hoogte (Sharp, P.A., Sugden, J. en Sambrook, J., 1973: Detection of two restriction endonuclease activities in Haemophilus parainfluenzae using analytical agarose-ethidium bromide electrophoresis, 5 Biochemistry 12, 305-3063). De molekuulgewichten van de fragmenten werden bepaald ten opzichte van de standaardmigratiepatronen van bacteriofaag λ DNA gefragmenteerd met enzym EcoRI (Helling, R.B., Goodman, H.M. en Boyer, H.W. 1974: Analysis of endonuclease R.EcoRX fragments of DNA from lambdiod bacteriophages 10 and other viruses bij agarose-gel electrophoresis, J. Virology 14, 1235-1244).The fragmented samples were applied to 0.7 and 1 wt% agarose gels and subjected to electro-800 for 2 hours at a constant voltage of 10-15 V / cm gel height for 2 hours (Sharp, PA, Sugden, J. and Sambrook, J., 1973: Detection of two restriction endonuclease activities in Haemophilus parainfluenzae using analytical agarose-ethidium bromide electrophoresis, 5 Biochemistry 12, 305-3063). The molecular weights of the fragments were determined relative to the standard migration patterns of bacteriophage λ DNA fragmented with enzyme EcoRI (Helling, RB, Goodman, HM and Boyer, HW 1974: Analysis of endonuclease R. EcoRX fragments of DNA from lambdiod bacteriophages 10 and other viruses agarose gel electrophoresis, J. Virology 14, 1235-1244).

Al de beschreven proefen en bepalingen werden uitgevoerd volgens de specifikaties in de NIH Guidelines.All the tests and assays described were performed according to the specifications in the NIH Guidelines.

800 1 2 40800 1 2 40

Claims (6)

1. Plasmide DNA met het kenmerk, dat plasmide DNA met de code pUCl in zuivere of praktisch zuivere toestand een 5 molekuulgewicht bezit van ongeveer 47,1 +_ 1,2 megadalton en een restrictie endonuclease fragmenteringspatroon zoals weergegeven in het diagram.1. Plasmid DNA, characterized in that plasmid DNA with the code pUC1 in pure or practically pure state has a molecular weight of approximately 47.1 ± 1.2 megadalton and a restriction endonuclease fragmentation pattern as shown in the diagram. 2. Werkwijze voor het isoleren van plasmide DNA uit een micro-organisme, met het kenmerk, zuiver of praktisch 10 zuiver pUCl zoals omschreven in conclusie 1 wordt geïsoleerd uit Streptomyces fradiae NRRL I1443 waarbij (a) S.fradiae NRRL 11443 wordt gekweekt tot het mycelium voldoende is gegroeid, (b) het mycelium wordt gefragmenteerd, 15 (c) het gefragmenteerde mycelium wordt ge- incubeerd, (d) de cultuur wordt geoogst, (e) het geoogste mycelium wordt gelyseerd, en (f) uit het lysaat zuiver of praktisch 20 zuiver pUCl wordt geïsoleerd.2. A method of isolating plasmid DNA from a microorganism, characterized by pure or practically pure pUCl as defined in claim 1 is isolated from Streptomyces fradiae NRRL I1443 wherein (a) S.fradiae NRRL 11443 is grown to mycelium has grown sufficiently, (b) the mycelium is fragmented, (c) the fragmented mycelium is incubated, (d) the culture is harvested, (e) the harvested mycelium is lysed, and (f) pure from the lysate or practically 20 pure pUCl is isolated. 3. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het micro-organisme ongeveer 24 - 48 uren wordt gekweekt bij een temperatuur van ongeveer 32°C.The method according to claim 3, characterized in that the microorganism is cultivated at a temperature of about 32 ° C for about 24-48 hours. 4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het gefragmenteerde mycelium wordt geincubeerd in een glycine bevattend groeimedium.A method according to claim 3, characterized in that the fragmented mycelium is incubated in a growth medium containing glycine. 5. Plasmide pUCl verkrijgbaar met de werkwijze zoals beschreven in de beschrijving en het voorbeeld.5. Plasmid pUCl available by the method as described in the description and the example. 6. Produkten en werkwijzen zoals beschreven in de beschrijving en het voorbeeld. 800 1 2 406. Products and methods as described in the description and the example. 800 1 2 40
NL8001240A 1979-03-29 1980-02-29 PLASMID DNA AND METHOD FOR OBTAINING IT. NL8001240A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US2488779A 1979-03-29 1979-03-29
US2488779 1979-03-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8001240A true NL8001240A (en) 1980-10-01

Family

ID=21822884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8001240A NL8001240A (en) 1979-03-29 1980-02-29 PLASMID DNA AND METHOD FOR OBTAINING IT.

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPS55133396A (en)
DE (1) DE3008647A1 (en)
FR (1) FR2452516A1 (en)
GB (1) GB2045253B (en)
IT (1) IT1129736B (en)
NL (1) NL8001240A (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57206699A (en) * 1981-06-10 1982-12-18 Takeda Chem Ind Ltd Plasmid patm 3 and its preparation
US4460691A (en) * 1981-06-29 1984-07-17 The Upjohn Company Streptomyces plasmid prophage pUC13
US4703009A (en) * 1983-03-08 1987-10-27 Merck & Co., Inc. RDNA cloning vector pVE1, deletion and hybrid mutants and recombinant derivatives thereof products and processes
JP2619769B2 (en) * 1992-07-15 1997-06-11 特種製紙株式会社 Transparent paper manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
GB2045253A (en) 1980-10-29
DE3008647A1 (en) 1980-10-09
IT1129736B (en) 1986-06-11
FR2452516B1 (en) 1984-03-16
FR2452516A1 (en) 1980-10-24
GB2045253B (en) 1982-11-10
IT8020456A0 (en) 1980-03-07
JPS55133396A (en) 1980-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4273875A (en) Plasmid and process of isolating same
US4332900A (en) Construction of co-integrate plasmids from plasmids of Streptomyces and Escherichia
US4338400A (en) Co-integrate plasmids and their construction from plasmids of Escherichia and Streptomyces
US4340674A (en) Cointegrate plasmids and their construction from plasmids of Escherichia and Streptomyces
US4332898A (en) Hybrid plasmid and process of making same
US5304480A (en) Cloning and expressing XhoII restriction endonuclease and M.XhoII modification methylase from xanthomonas
US4343906A (en) Hybrid plasmid of pBR322 and Streptomyces plasmid and E. coli containing same
NL8001240A (en) PLASMID DNA AND METHOD FOR OBTAINING IT.
EP0213898B1 (en) A host-vector system
Gusek et al. Review of the Streptomyces lividans/Vector plJ702 System for Gene Cloning
NL8001379A (en) PLASMID DNA AND METHOD FOR OBTAINING IT.
US4362816A (en) Hybrid plasmid and process of making same
US9562249B2 (en) Actinomycete integrative and conjugative element from Actinoplanes sp. SE50/110 as plasmid for genetic transformation of related actinobacteria
NL8001676A (en) PLASMID DNA AND METHOD FOR OBTAINING IT.
CN112921045B (en) Aminoglycoside antibiotic biosynthesis gene cluster and application thereof
NL8001380A (en) PLASMID DNA AND METHOD FOR OBTAINING IT.
Vallins et al. Cloning of a DNA fragment from Streptomyces griseus which directs streptomycin phosphotransferase activity
EP0035914A2 (en) Plasmid vectors, plasmids and their preparation, and cloning processes using them
NL8001381A (en) PLASMID DNA AND METHOD FOR OBTAINING IT.
NL8100853A (en) PLASMID DNA AND METHOD FOR OBTAINING IT.
EP0038156A2 (en) A plasmid and its microbiological preparation
US4686184A (en) Gene transfer vector
US4401761A (en) Process for stabilizing plasmids by deletion of DNA
US4518698A (en) Plasmid and production thereof
MacNeil A flexible boiling procedure for isolating plasmid DNA from gram-positive microorganisms

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed