DE3102036A1 - METHOD FOR CLUTCHING A GENE WITH PROTEIN-ENCODING, IN PARTICULAR FOR THE PRODUCTION OF CHICKEN OVALBUMINE - Google Patents
METHOD FOR CLUTCHING A GENE WITH PROTEIN-ENCODING, IN PARTICULAR FOR THE PRODUCTION OF CHICKEN OVALBUMINEInfo
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TUC 3891TUC 3891
Dr. F/sm / 22. Januar 1981Dr. F / sm / January 22, 1981
THE UPJOHN COMPANY, Kalamazoo, Michiqan 49001, USATHE UPJOHN COMPANY, Kalamazoo, Michiqan 49001, USA
Verfahren zum Abklatschen eines Gens mit Proteinkodierunq, insbesondere zur Herstellung von HühnerovalbuminMethod for clapping a gene with protein coding, in particular for the production of chicken ovalbumin
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Zahlreiche denkbare Nutzungsmöglichkeiten der DNS-Rekombinationstechnologie im Hinblick auf medizinische Probleme erfordern die Einschleusung von die Biosynthese erforderlicher Proteine dirigierenden Genen in Wirtsorganismen. In den meisten Fällen wird ein interessierendes Protein normalerweise in tierischen Zellen synthetisiert und nicht Hause aus Hefen oder sonstigen niedrigeren Eukaryoten von gefunden. Obwohl die Klonung einer Reihe verschiedener tierischer Gene mit der zur Proteinkodierung erforderlichen Information möglich geworden ist, gibt es nur wenige Berichte hinsichtlich des Abklatschens dieser Proteine in Bakterien und sonstigen einzelligen Organismen. Bei einigen in E. coli abgeklatschen (expressed) Proteinen handelt es sich um das menschliche Polypeptidhormon Somatostatin (vgl. K. Itakura, T. Hirose, R. Crea, A. D. Riggs, H.L. Heyneker, F. Bolivar und H. W. Boyer in "Science" Band 198, Seiten 1056 bis 1063, (1977)), um Rattenproinsulin und um Humaninsulinketten.Numerous possible uses of recombinant DNA technology in terms of medical problems require the introduction of the biosynthesis necessary Proteins directing genes in host organisms. In most cases, a protein of interest will normally be synthesized in animal cells and not from yeast or other lower eukaryotes at home found. Although the cloning of a number of different animal genes with the information necessary to encode proteins has become possible, there have been few reports of these proteins clapping off in bacteria and other unicellular organisms. In some in E. coli expressed proteins is the human polypeptide hormone somatostatin (see K. Itakura, T. Hirose, R. Crea, A. D. Riggs, H.L. Heyneker, F. Bolivar and H. W. Boyer in "Science" Volume 198, pages 1056-1063, (1977)) on rat proinsulin and human insulin chains.
Wie sich aus "Proceedings of National Academy of Sciences" Band 75, Seiten 5936 bis 5940 (1978) ergibt, gelang vor kurzem das Abklatschen bzw. der Ausdruck des Hühnerovalbumingens in E. coli HB101 durch Einbau (Einschmelzen) dieses Gens in der Nähe von Kopier- (transcriptional) und Ubertragungs- bzw. Dechiffrierungs- (translational)beginnbereichen. Erfindungsgemäß ist nun das Abklatschen bzw. der Ausdruck des Hühnerovalbumingens in Hefe durch Einbau (Einschmelzen) dieses Gens in korrekter Orientierung relativ zu einem Kopierbeginnbereich gelungen.As is apparent from "Proceedings of the National Academy of Sciences" Volume 75, pages 5936 to 5940 (1978) succeeded recently the clapping or the expression of the chicken ovalbumin gene in E. coli HB101 by incorporating (melting) this gene in close to copy (transcriptional) and transmission or Deciphering (translational) starting areas. According to the invention is now the clapping or the expression of the chicken ovalbumin in yeast by incorporating (melting) it Gens succeeded in correct orientation relative to a copy start area.
Soweit bekannt, gibt es noch keine Berichte über das Abklatschen bzw. den Ausdruck irgendeines fremden eukaryotischen Gens in niedrigeren Eukaryoten, z. B. Hefe.As far as is known, there have been no reports of any foreign eukaryotic clapping or printing Gene in lower eukaryotes, e.g. B. yeast.
Unter Anwendung der noch zu beschreibenden DNS-Rekombinationsmethode wurde das Hühnerovalbuminbaugen an einen S. cerevisiae-Kopiersteuerbereich angeschmolzen. Wenn ein das Hybridgen ent-Using the DNA recombination method to be described below the chicken ovalbumin was attached to a S. cerevisiae copy control area melted. If one of the hybrid genes
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haltendes Plasmid in S. cerevisiae untergebracht wird, wird ein durch Immunoreaktionsfähigkeit und Polyacrylamid-Gelelektrophorese als Ovalbumin identifiziertes Protein synthetisiert. Das in Hefe entstandene Hühnerovalbumin ist von voller Länge (Molekulargewicht: 43.000) und besteht aus etwa 1.500 Molekülen pro Zelle. Hierbei handelt es sich um das erste in Hefe ausgedruckte bzw. gebildete tierische Protein.holding plasmid is housed in S. cerevisiae synthesized a protein identified as ovalbumin by immunoreactivity and polyacrylamide gel electrophoresis. The yeast-derived chicken ovalbumin is full-length (molecular weight: 43,000) and consists of approximately 1,500 molecules per cell. This is the first animal protein expressed or formed in yeast.
Ganz allgemein besteht die Erfindung in einem Verfahren zum Abklatschen bzw. Ausdruck eines für den Wirtsorganismus fremden Gens mit Kodierung für ein Protein in einem geeigneten Träger, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man das entnommene Gen nahe einer vorhandenen Kopierbeginnstelle in den Träger einbaut (fuse) und daß man den Träger in einem niedrigeren eukaryotischen Wirt unterbringt.Quite generally, the invention consists in a method of clapping or printing out one for the host organism foreign gene coding for a protein in a suitable carrier, which is characterized in that the The removed gene is built into the carrier (fuse) near an existing copying start point and that the carrier is in a houses lower eukaryotic host.
Beispiele für sonstige in Betracht zu ziehende Proteine sind Humanserumalbumin, Humaninterferone, Humanantikörper, Humaninsulin, Blutgerinnungsfaktoren, Gehirnpeptide, Enzyme, Virusantigene und Proteine aus Pflanzen.Examples of other proteins to be considered are human serum albumin, human interferons, human antibodies, human insulin, Blood clotting factors, brain peptides, enzymes, virus antigens and proteins from plants.
In der Zeichnung sind die Verfahrensstufen zur Herstellung des Hefeplasmids pUC 1014 mit eingebautem Ovalbumingen dargestellt. Obwohl die verwendeten Abkürzungen üblich und dem Fachmann bekannt sind, werden sie zur Erleichterung des Verständnisses nochmals definiert:The drawing shows the manufacturing process stages of the yeast plasmid pUC 1014 with built-in ovalbumin. Although the abbreviations used are customary and known to those skilled in the art, they are used to facilitate understanding redefined:
Restriktionsendonukleasen: Sal I (in den Beispielen)
Tc : Tetracyclinresistenzgen
amp : AmpicillinresistenzgenRestriction endonucleases: Sal I (in the examples) Tc: tetracycline resistance gene
amp: ampicillin resistance gene
Hefe-his-3-Gen: Gen mit Kodierung für ein Enzym, das zur Biosynthese von Histidin in Hefe erforderlich ist T4-DNS-Ligase: Durch Bakteriophage T4 dafür kodiertes Enzym YEp: HefeepisomalplasmidYeast his 3 gene: gene coding for an enzyme that is involved in biosynthesis of histidine in yeast is required T4 DNA ligase: enzyme encoded for this by bacteriophage T4 YEp: yeast episomal plasmid
pUC: Offizielle Bezeichnung für ein der The Upjohn Company gehörendes
Plasmid
pOV: Plasmidovalbumin
Ovalbumingen: Bezeichnung für Hühnerovalbuminbaugen.pUC: Official name for a plasmid belonging to The Upjohn Company
pOV: plasmid ovalbumin
Ovalbumingen: Name for chicken ovalbumin eyes.
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.7..7.
Die Plasmide YEp 6, pOV 230 und pUC 1014 wurden in E. coli-The plasmids YEp 6, pOV 230 and pUC 1014 were in E. coli
Wirten in der DauerSammlung der Northern Regional ResearchHosts in the permanent collection of Northern Regional Research
Laboratory, U. S. Department of Agriculture, Peoria, Illinois, USA hinterlegt. Ihre Hinterlegungsnummern sind:Laboratory, U.S. Department of Agriculture, Peoria, Illinois, USA deposited. Their deposit numbers are:
HBI01 NRRL B-1 1371 (DSM 1611)*HBI01 NRRL B-1 1371 (DSM 1611) *
HB101 (pOV 230) NRRL B-11354 (DSM 1612)* HB101 (YEp 6) NRRL B-12093 (DSTi 1947)* HB101 (pUC 1014) NRRL B-12094 (DSM 1948)*HB101 (pOV 230) NRRL B-11354 (DSM 1612) * HB101 (YEp 6) NRRL B-12093 (DSTi 1947) * HB101 (pUC 1014) NRRL B-12094 (DSM 1948) *
pUC 1014 wurde auch in einem S. cerevisiae SHY 3-Stamm, bei welchem es sich um einen von den NIH akzeptierten HV 2-Wirt handelt, hinterlegt. Die Hinterlegungsnummern dieser Hefehinterlegungen sind:pUC 1014 was also found in a S. cerevisiae SHY 3 strain, which is a NIH accepted HV 2 host acts, deposited. The deposit numbers of these yeast deposits are:
S. cerevisiae SHY 3-Stamm: NRRL Y-12095 (DSM 1949 )*S. cerevisiae SHY 3 strain: NRRL Y-12095 (DSM 1949) *
SHY 3 (pUC 1014): NRRL Y-12096 (DSM 1950 )*SHY 3 (pUC 1014): NRRL Y-12096 (DSM 1950) *
Die genannten Plasmide sind von der angegebenen Hinterlegungsstelle spätestens ab der ersten Veröffentlichung der vorlieaenden Erfindung erhältlich. Durch die Aushändigung der Plasmide wird jedoch keine Lizenz an einem etwaigen Patent auf die vorliegende Erfindung begründet.The plasmids mentioned are from the specified depository no later than the first publication of the reading ends Invention available. The handing over of the plasmids does not grant a license to any patent on the present Invention founded.
Das YEp6-Plasmid (K. Struhl, D. T.Stinchcomb, S. Scherer und R. W. Davis in "Proc. Nat. Acad. Jci." Band 76, Seiten 1035 bis 1039 (1979)) enthält eine E. coli-Selbstreplikation und einen von pBR322 herrührenden Ampicillinresistenz-Marker, so daß es in E. coli erhalten werden kann. Darüber hinaus enthält es eine Hefeplasmid-Selbstreplikation und ein Hefe-His-3-Gen, so daß es in his -Hefe-Auxotrophen erhalten werden kann. Das YEp6-Plasmid besitzt ferner eine einmalige SaI I-Restriktionsendonukleasestelle, die zur Klonung von Fremd-DNS heranoezogen werden kann.The YEp6 plasmid (K. Struhl, D. T. Stinchcomb, S. Scherer and R. W. Davis in "Proc. Nat. Acad. Jci." Volume 76, pages 1035 bis 1039 (1979)) contains an E. coli self-replication and an ampicillin resistance marker derived from pBR322 so that it can be obtained in E. coli. It also contains there is a yeast plasmid self-replication and a yeast His-3 gene, so that it can be obtained in his yeast auxotrophs. The YEp6 plasmid also has a unique SaI I restriction endonuclease site, which can be used to clone foreign DNA.
Der Aufbau des YEp6-0valbuminschmelzplasmids püC 1014 verläuft in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise. Das YEp6-Plasmid wird mit Sal I zerschnitten, worauf das gebildete lineare Molekül zweckmäßigerweise mit alkalischer Phosphatase behandeltThe structure of the YEp6-0valbumin melt plasmid püC 1014 proceeds in the manner shown in the drawing. The YEp6 plasmid is cut up with Sal I, whereupon the linear molecule formed is expediently treated with alkaline phosphatase
*Hintetlcqunqabezeichnungen bei Deutsche Santnlunq von Mikroorganismen der Gesellschaft für Biotechnologische Forschung mbH, Grisebachstraße 8, 3400 Göttinoen 13nfU9/057£* Hintetlcqunqabezeichen in Deutsche Santnlunq of microorganisms of the Society for Biotechnological Research mbH, Grisebachstrasse 8, 3400 Göttinoen 13nfU9 / 057 £
wird, um die 5'-Phosphatgruppen an den Molekülenden zu entfernen. to remove the 5'-phosphate groups at the ends of the molecule.
Das pOV 230-Plasinid enthält nahezu die gesamte Ovalbumin-mRNS-Sequenz einschließlich der gesamten für die Kodierung der Aminosäuresequenz von Hühnerovalbumin erforderlichen Information (vgl. L. A. McReynolds, J. F. Catterall und B. W. O'Malley in "Gene" Band 2, Seiten 217 bis 231 (1977)). Dieses Plasmid wird mit Sal I zerschnitten, mit dem mit der alkalischen Phosphatase behandelten, mit Sal I zerschnittenen YEp6 verknüpft und in E. coli transformiert. Danach erfolgen eine Selektion der transformierten Wirtsorganismen auf Ampicillinplatten und eine Analyse ihrer Plasmid-DNS'en.The pOV 230 plasinid contains almost the entire ovalbumin mRNA sequence including all information necessary to encode the amino acid sequence of chicken ovalbumin (See L. A. McReynolds, J. F. Catterall and B. W. O'Malley in "Gene" Vol. 2, pp. 217-231 (1977)). This Plasmid is cut with Sal I, with that treated with alkaline phosphatase, and cut with Sal I YEp6 linked and transformed into E. coli. Then take place a selection of the transformed host organisms on ampicillin plates and an analysis of their plasmid DNAs.
Es gibt zwei mögliche Orientierungen des Ovalbumingens relativ zu dem YEp6-Plasmid. Diese lassen sich durch Barn HI-Verdauung der DNS und Agarosegelelektrophorese unterscheiden.There are two possible orientations of ovalbuming relative to the YEp6 plasmid. These can be distinguished by Barn HI digestion of DNA and agarose gel electrophoresis.
Präparate der Plasmid DNS'en werden durch Wachsenlassen (growth) in E. coli hergestellt und zur Transformation von S. cerevisiae verwendet. His -Transformanten werden auf ergänzten Minimalmedienplatten unter Bedingungen, unter denen die His '-Eltern nicht wachsen können, selektiert. Danach werden die transformierten Wirtsorganismen in Brühe wachsen gelassen und durch Hindurchlaufenlassen durch eine "französische Druckzelle" lysiert. Die Extrakte werden mittels einesPreparations of the plasmid DNAs are made by growing (growth) in E. coli and used to transform S. cerevisiae. His transformants are added to Minimal media plates selected under conditions where the His' parents cannot grow. After that will be the transformed host organisms are grown in broth and passed through a "French The extracts are lysed by means of a
I-Festphasenradioimmunotests auf ihre Ovalbuminimmunoreak-I-solid phase radioimmunotests for their ovalbuminimmunoreak
tivität hin untersucht.investigated into activity.
Aufgrund dieses Immunotests zeigt es sich, daß lediglich eine der beiden möglichen Orientierungen des Ovalbumingens relativ zu dem YEp6-Plasmid die Synthese von Ovalbumin in Hefe zu steuern vermag. Das Hybridplasmid mit dieser Orientierung, nämlich pUC10i4, erfordert eine Transkription bzw. Kopie des Ovalbumingens entgegen der Uhrzeigerrichtung des in der Zeichnung dargestellten Plasmids. Die andere Orientierung erfordert eine Transkription bzw. Kopie in Uhrzeigerrichtung. Somit wird das Ovalbumingen lediglich dann in Hefe abgeklatschtThis immuno-test shows that only one of the two possible orientations of ovalbumin is relative to the YEp6 plasmid is able to control the synthesis of ovalbumin in yeast. The hybrid plasmid with this orientation, namely pUC10i4, requires transcription or copy of the ovalbumin counterclockwise direction of the plasmid shown in the drawing. The other orientation requires a clockwise transcription or copy. Thus, the oval boiling is only clapped in yeast
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bzw. ausgedruckt, wenn es in das YEp6-Plasmid in richtiaer Orientierung relativ zu einer Hefekopierbeginnstelle eingebaut ist.or printed out if it is in the YEp6 plasmid in the right Orientation is built in relative to a yeast copy start point.
Eine Polyacrylamid-Gelelektrophorese des in Hefe erzeugten Hühnerovalbumins zeigt, daß es mit einer Beweglichkeit wandert, die mit der Beweglichkeit von in den Eileitern von Hühnern synthetisiertem Ovalbumin nahezu identisch ist. Einige Unterschiede in der Beweglichkeit sind infolge unvollständiger Modifizierungen (nach der übertragung) des in Hefe erzeugten Ovalbumins zu erwarten. Somit wird die normale Übertragungsbeginnstelle des Hühnergens höchstwahrscheinlich durch den Hefeübertragungsmechanisrnus ausgenutzt.A polyacrylamide gel electrophoresis of that produced in yeast Chicken ovalbumin shows that it migrates with an agility which is almost identical to the mobility of ovalbumin synthesized in the fallopian tubes of chickens. Some Differences in motility are due to incomplete modifications (after transfer) of that in yeast generated ovalbumin can be expected. Thus, the normal onset of transmission of the chicken gene becomes most likely exploited by the yeast transmission mechanism.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschau lichen. Soweit nicht anders angegeben, bedeuten sämtliche Prozentangaben "Gewichtsprozente" und sämtliche Mengenangaben bei Lösungsmittelgemischen "Volumenangaben".The following examples are intended to illustrate the invention in more detail. Unless otherwise stated, all mean Percentages “percentages by weight” and all quantities in the case of solvent mixtures “volumes”.
Aus pOV 230 (DSM 1612 ) wird mittels der von P. Guerry, D. J. LeBlanc und S. Falkow in "J. Bact." Band 116, Seiten 1064 bis 1066 (1973) beschriebenen Salzfällung pOV 230-Plasmid-DNS isoliert.POV 230 (DSM 1612) is converted from pOV 230 (DSM 1612) using the method described by P. Guerry, D. J. LeBlanc and S. Falkow in "J. Bact." Volume 116, pages 1064-1066 (1973) described salt precipitation pOV 230 plasmid DNA isolated.
Mit einer über Nacht gewonnenen Brühekultur von NRRL B-11354 wird 10 pg/ml Tetracyclin enthaltende L-Brühe (vgl. E. S. Lennox in "Virology" Band 1, Seiten 190 bis 206 (1955)) beimpft. Die Kulturen werden solange bei einer Temperatur von 37°C kräftig geschüttelt, bis die optische Dichte bei 600 nra 0,8 beträgt. Danach wird die Plasmidkopienzahl 18 h lang mittels Chloramphenikol (250 μg/ml) erhöht. Nach einmaligem Waschen in 50 mM Tris-HCl (pH-Wert 8,0) und 20 mM Ethylendiamintetraessigsäure werden die Zellen in 33 ml 25 %iger Saccharoselösung in TE (10 mM Tris-HCl, pH-Wert: 8,0, 0,1 mM .Ethylendiamintetraessigsäure) pro Liter Kultur resuspen-With an overnight broth culture of NRRL B-11354 L-broth containing 10 pg / ml tetracycline (cf. E. S. Lennox in "Virology" Volume 1, pages 190-206 (1955)). The cultures are kept at a temperature of Shaken vigorously at 37 ° C until the optical density at 600 nra is 0.8. After that, the plasmid copy number becomes 18 hours increased with chloramphenicol (250 μg / ml). After a one-off Wash in 50 mM Tris-HCl (pH 8.0) and 20 mM ethylenediaminetetraacetic acid the cells are in 33 ml of 25% sucrose solution in TE (10 mM Tris-HCl, pH: 8.0, 0.1 mM ethylenediaminetetraacetic acid) per liter of culture resuspended
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: · '■'■■■ : · '■' ■■■ 310203a310203a
~ JB -~ JB -
. Λο - . Λο -
diert. Nun wird 1 mg/ml Lysozym zugesetzt, worauf die Suspension 5 min lang auf Eis inkubiert wird. Nach Zuaabe von 1/3 Volumen 0,25 M Äthylendiamintetraessiqsäure (pH-Wert: 8,0) wird weitere 5 min lang auf Eis inkubiert. Die Zellen werden durch Zusatz von 10 %iger Natriumdodecylsulfatlösung in 37 mM Tris-HCl (pH-Wert: 8,0) mit 67 mW Ethylendiamintetraessigsäure auf eine Endkonzentration von 1,3 % lysiert. Danach wird 30 min lang bei einer Temperatur von 37°C inkubiert. dated. Now 1 mg / ml lysozyme is added, whereupon the suspension Incubate for 5 min on ice. After adding 1/3 volume of 0.25 M ethylenediaminetetraacetic acid (pH value: 8.0) is incubated on ice for a further 5 min. The cells are by adding 10% sodium dodecyl sulfate solution in 37 mM Tris-HCl (pH: 8.0) with 67 mW ethylenediaminetetraacetic acid lysed to a final concentration of 1.3%. It is then incubated for 30 minutes at a temperature of 37.degree.
Die Chromosomen-DNS wird ausgesalzen, indem die NaCl-Konzentration auf 1 M gebracht und danach über Nacht auf 4°C aekühlt wird. Das Natriumdodecylsulfat und die Chromosomen-DNS werden durch 30-minütiges Zentrifugieren bei 17.000 χ g bei einer Temperatur von 4°C entfernt. Die hierbei erhaltene überstehende Flüssigkeit wird mittels Äthanol gefällt, pelletisiert und erneut in TE gelöst. Dieses Material wird zweimal mittels Phenol und dann mit Äther extrahiert, mit Äthanol gefällt, pelletisiert und in TE resuspendiert.The chromosomal DNA is salted out by increasing the NaCl concentration brought to 1 M and then cooled to 4 ° C overnight will. The sodium dodecyl sulfate and chromosomal DNA are centrifuged at 17,000 χ g for 30 minutes removed at a temperature of 4 ° C. The supernatant liquid obtained in this way is precipitated using ethanol and pelletized and again solved in TE. This material is extracted twice with phenol and then with ether, with ethanol precipitated, pelleted and resuspended in TE.
Die Plasmid-DNS wird durch Cäsiumchlorid/Ethidiumbromid-Dichtegradientenzentrifugieren weiter gereinigt. Zu diesem Zweck wird in der DNS-Lösung Cäsiumchlorid in einer Menge von 1:1 (Gewicht:Volumen) gelöst, worauf 550 μg/ml Ethidiumbromid zugesetzt werden. Die Gradienten werden etwa 40 h lang bei etwa 100.000 χ g zentrifugiert. Die Plasmid-DNS wird durch Nadelpunktion von dem Gradienten entfernt. Das Ethidiumbromid wird mit H2O gesättigtem 1-Butanol extrahiert. Nach der Dialyse der DNS in 10 mM Tris-HCl (pH-Wert: 8,0) und 0,1 mM Äthylendiarnintetraessigsäure erfolgt schließlich eine Äthanolfällung. Die gereinigte Plasmid-DNS wird in 10 mM Tris-HCl (pH-Wert: 8,0) und 0,1 mM Äthylendiamintetraessigsäure gelöst.The plasmid DNA is further purified by cesium chloride / ethidium bromide density gradient centrifugation. For this purpose, cesium chloride is dissolved in the DNA solution in an amount of 1: 1 (weight: volume), whereupon 550 μg / ml ethidium bromide are added. The gradients are centrifuged at about 100,000 χ g for about 40 hours. The plasmid DNA is removed from the gradient by needle puncture. The ethidium bromide is extracted with 1-butanol saturated with H 2 O. After dialysis of the DNA in 10 mM Tris-HCl (pH: 8.0) and 0.1 mM ethylenediaminetetraacetic acid, ethanol is finally precipitated. The purified plasmid DNA is dissolved in 10 mM Tris-HCl (pH: 8.0) and 0.1 mM ethylenediaminetetraacetic acid.
Wenn bei dem zur Gewinnung von pOV 230-DNS beschriebenen Verfahren das Tetracyclin durch Ampicillin ersetzt wird, kann man sich dieses Verfahrens auch zur Herstellung von YEp6-DNS und pUC 1014-DNS in E. coli bedienen. Andere Plasmid-DNS'enIf in the procedure described for obtaining pOV 230 DNA If the tetracycline is replaced by ampicillin, this process can also be used to produce YEp6 DNA and service pUC 1014 DNA in E. coli. Other plasmid DNAs
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erhält man im Rahmen dieses Verfahrens, wenn man sich zur Erhaltung des Plasmids in der Kultur einer aeeigneten Selektion, d. h. eines anderen Antibiotikums, bedient. Dem Fachmann dürfte es auch keine Schwiericrkeiten bereiten, die geschilderten Bedingungen zur Herstellung von Plasmid-DNS zu variieren.you get in the context of this procedure, if you sign up for Maintenance of the plasmid in the culture of an appropriate selection, d. H. another antibiotic. The expert It shouldn't cause any difficulties either, the ones described Conditions for making plasmid DNA vary.
Die SaI I-Verdauung von gemäß Beispiel 1 erhaltenen YEp6-DNS und pOV 230-DNS erfolgt in einem Reaktionsgemisch mit 6 mM Tris-HCl (pH-Wert: 8,0), 6 mM MgCl2, 150 mM NaCl, 6 mM ß-Mercaptoäthanol, 100 μg/ml von im Autoklaven behandelter Gelatine, 80 ng/ml DNS und 80 Einheiten/ml SaI I-Restriktionsendonuklease. Nach 60 minütiger Inkubation bei einer Temperatur von 370C wird das Reaktionsgemisch mit Phenol und dann mit Äther extrahiert und mit Äthanol gefällt. Es sei darauf hingewiesen, daß bei Verwendung eines anderen Trägers eine andere Restriktionsendonuklease erforderlich sein kann.The Sal I digestion of YEp6 DNA and pOV 230 DNA obtained according to Example 1 is carried out in a reaction mixture with 6 mM Tris-HCl (pH value: 8.0), 6 mM MgCl 2 , 150 mM NaCl, 6 mM β -Mercaptoethanol, 100 ug / ml of autoclaved gelatin, 80 ng / ml DNA and 80 units / ml Sal I restriction endonuclease. After incubation for 60 minutes at a temperature of 37 ° C., the reaction mixture is extracted with phenol and then with ether and precipitated with ethanol. It should be noted that if a different carrier is used, a different restriction endonuclease may be required.
Dem Fachmann dürfte es keine Schwierigkeiten bereiten, zur Herbeiführung der gewünschten Spaltungen die Reagentienkonzentrationen, die Substrate und Enzyme sowie die Reaktionsbedingungen zu variieren.A person skilled in the art should have no difficulty in determining the reagent concentrations, to vary the substrates and enzymes as well as the reaction conditions.
Diese Maßnahme erfolgt unter Durchführung untergeordneter Modifizierungen im wesentlichen in der von A. Ullrich,This measure is carried out with subordinate modifications essentially in the manner described by A. Ullrich,
J. Shine, J. Chirgwin, R. Pictet, E. Tischer, W. J. Rutter und H. M. Goodman in "Science" Band 196, Seiten 1313 bis 1319 (1977) beschriebenen Weise. Während 10 min werden 12 Einheiten/ml bakterieller alkalischer Phosphatase in 20 mM Tris-HCl (pH-Wert 8,0) bei 7O0C hergestellt. Danach wer-J. Shine, J. Chirgwin, R. Pictet, E. Tischer, WJ Rutter and HM Goodman in Science Volume 196, pages 1313-1319 (1977). During 10 min 12 units / ml of bacterial alkaline phosphatase in 20 mM Tris-HCl are prepared at 7O 0 C (pH 8.0). After that,
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den 100 \iq/ml von gemäß Beispiel 2 erhaltener, mit Sal I ausgeschnittener YEp6-DNS zugegeben, worauf weitere 15 min lang bei einer Temperatur von 700C inkubiert wird. Nun wird das Reaktionsgemisch zunächst dreimal mit Phenol und dann mit Äther extrahiert und mit Äthanol gefällt. Diese Maßnahme stellt bei der Herstellung von pUC 1014 eine Gegebenenfallsmaßnahme dar. Die Anwendung dieser Maßnahme führt jedoch zu einem höheren Verhältnis pUC 1014 zu Eltern-YEp6 Plasmid unter den ampicillinresistenzen Transformanten. Auf diese Weise wird die Gewinnung von pUC 1014 einfacher.the 100 \ iq / ml obtained from in Example 2 excised with Sal I YEp6 DNA was added and a further 15 min is incubated at a temperature of 70 0 C for. The reaction mixture is then extracted three times with phenol and then with ether and precipitated with ethanol. This measure represents an optional measure in the production of pUC 1014. However, the use of this measure leads to a higher ratio of pUC 1014 to parent YEp6 plasmid among the ampicillin-resistant transformants. Obtaining pUC 1014 becomes easier in this way.
Zur Verknüpfung der pOV 230-DNS mit der mittels alkalischer Phosphatase behandelten YEp6-DNS (gemäß Beispiel 3 hergestellt) bedient man sich eines Reaktionsgemischs mit 50 mM Tris-HCl (pH: 7,8), 10 InMMgCl2, 20 mM Dithiothreit, 1 mM ATP, 30 μg/ml YEp6-DNS, 6 μg/ml von mit Sal I ausgeschnittenem pOV 230 und 15 Einheiten/ml T4 DNS Ligase. Nach 16-stündiger Inkubation bei einer Temperatur von 12,5°C wird das Reaktionsgemisch mittels Äthanol gefällt, worauf das Pellet in TCM (10 mM Tris'HCl, pH-Wert: 8,0, 10 mM CaCl2/ 10 mM MgCl3) gelöst wird.A reaction mixture with 50 mM Tris-HCl (pH: 7.8), 10 InMMgCl 2 , 20 mM dithiothreitol, 1 mM ATP, 30 μg / ml YEp6-DNA, 6 μg / ml of pOV 230 excised with Sal I and 15 units / ml T4 DNA ligase. After 16 hours of incubation at a temperature of 12.5 ° C is precipitated by means of ethanol, the reaction mixture, after which the pellet was resuspended in TCM (10 mM Tris'HCl, pH 8.0, 10 mM CaCl2 / 10mM MgCl 3 ) is solved.
Dem Fachmann dürfte es keine Schwierigkeiten bereiten, zur Gewährleistung der gewünschten Verknüpfungen die Reagentienkonzentrationen, die Substrate und Enzyme sowie die Reaktionsbedingungen in geeigneter Weise zu variieren.A person skilled in the art should have no difficulty in determining the reagent concentrations, to vary the substrates and enzymes as well as the reaction conditions in a suitable manner.
120 ml L-Brühe (1 % Trypton, 0,5 % Hefeextrakt, 0,5 % NaCl) werden mit einer 18 h-Kultur von HB101 (-JQSM 1611 ) beimpft und bis zu einer optischen Dichte von 0,6 bei 600 nm wachsen gelassen. Nach dem Waschen in kaltem 10 mM MgSO4 120 ml of L-broth (1% tryptone, 0.5% yeast extract, 0.5% NaCl) are inoculated with an 18 h culture of HB101 (-JQSM 1611) and up to an optical density of 0.6 at 600 nm let grow. After washing in cold 10 mM MgSO 4
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werden die Zellen 15 min lang in 20 ml gekühlter 50 mM CaCl2-Lösung resuspendiert. Danach werden die Bakterien auf 1/10 dieses Volumens in CaCl2 konzentriert und im Verhältnis 2:1 (V:V) mit aemäß Beispiel 4 verknüpfter DNS gemischt. Nach 15-minütigem Kühlen des Zellen/DNS-Gemischs wird das Ganze 2 min lang einem Wärmeschock bei 42°C ausgesetzt, dann während 10 min mit Raumtemperatur ins Temperaturgleichgewicht gebracht und schließlich mit der 2 1/3-fachen Volumenmenge der Zellen/DNS-Suspension L-Brühe versetzt. Die transformierten Zellen werden 1 h lang in der Brühe bei 370C inkubiert, worauf selektive Medien (L-Agar plus 20 ug/ml Ampicillin) mit 200 μΙ/Platte beimpft werden. Zum Wachsenlassen der Transformanten werden dann die Platten 48 h lang bei einer Temperatur von 370C inkubiert. Obwohl die Transformation für die Vergrößerung biochemisch aufgebauter neu kombinierter DNS-Moleküle von wesentlicher Bedeutung ist, kann der Fachmann zur Erreichung des gewünschten Ergebnisses die dabei einzuhaltenden Bedingungen ohne Schwierigkeiten variieren.the cells are resuspended in 20 ml of cooled 50 mM CaCl 2 solution for 15 min. The bacteria are then concentrated to 1/10 of this volume in CaCl 2 and mixed with DNA linked according to Example 4 in a ratio of 2: 1 (V: V). After cooling the cell / DNA mixture for 15 minutes, the whole thing is subjected to a thermal shock at 42 ° C for 2 minutes, then brought to a temperature equilibrium for 10 minutes at room temperature and finally with 2 1/3 times the volume of the cells / DNA. Suspension L-broth added. The transformed cells are incubated for 1 hour in the broth at 37 ° C., whereupon selective media (L-agar plus 20 μg / ml ampicillin) are inoculated with 200 μl / plate. The plates are then incubated at a temperature of 37 ° C. for 48 hours to allow the transformants to grow. Although the transformation is of essential importance for the enlargement of biochemically constructed, newly combined DNA molecules, the person skilled in the art can vary the conditions to be observed without difficulty in order to achieve the desired result.
Der SHY 3-Stamm von Saccharomyces cerevisiae (ura trp leu his~ade~) (DSM 1949) wird wie folgt transformiert: 20 ml einer log-Phasekultur, die bis zu einer optischen Dichte bei 600 nm von 2,0 (3 χ 107 Zellen/ml) in YEPD-Brühe (1 % Hefeextrakt, 2 % Pepton, 2 % Glukose) wachsen gelassen worden war, werden pelletisiert und in 1/10 Volumen 0,9 M Sorbit, 50 mM KPO4-PUffer (pH-Wert: 7,5) und 14 mM ß-Mercaptoäthanol resuspendiert. Durch Zugabe von 1 % Glusulase und 60 minütiger Inkubation bei einer Temperatur von 3O0C werden Sphäroplasten gebildet. Die Sphäroplasten werden dreimal in 1 M Sorbit gewaschen und danach in 1/100 Originalkulturvolumen 1 M Sorbit, 10 mM Tris-HCl (pH-Wert: 7,5) und 10 mM CaCl2 resuspendiert. Schließlich wird pUC 1014-DNS bis zu einer Endkonzentration von 20 μg/ml zugegeben. Nach 5-minütiger Inkubation bei Raumtemperatur wer-The SHY 3 strain of Saccharomyces cerevisiae (ura trp leu his ~ ade ~) (DSM 1949) is transformed as follows: 20 ml of a log-phase culture, which up to an optical density at 600 nm of 2.0 (3 χ 10 7 cells / ml) had been grown in YEPD broth (1% yeast extract, 2% peptone, 2% glucose), are pelleted and in 1/10 volume 0.9 M sorbitol, 50 mM KPO 4 -puffer (pH- Value: 7.5) and 14 mM ß-mercaptoethanol resuspended. By addition of 1% Glusulase and 60 minutes of incubation at a temperature of 3O 0 C spheroplasts are formed. The spheroplasts are washed three times in 1 M sorbitol and then resuspended in 1/100 of the original culture volume of 1 M sorbitol, 10 mM Tris-HCl (pH value: 7.5) and 10 mM CaCl 2. Finally, pUC 1014 DNA is added to a final concentration of 20 μg / ml. After incubation for 5 minutes at room temperature,
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den 10 Volumina 40 % Polyäthylenglykol 4000, 10 mM Tris-HCl (pH-Wert: 7,5) und 10 mM CaCl2 zugesetzt, worauf nochmals 10 min lang bei Raumtemperatur inkubiert wird. Durch Oberlagern von Minimalagar (0,7 % Hefestickstoffbase, 2 % Glukose, 2 % Agarose, ergänzt durch 20 ug/ml Uracil, Adenin und Tryptophan sowie 30 μg/ml Leu'cin) mit 0,2 ml Zellen, die in 10 ml aufgeschmolzenem (45°C) Regenerationsmedium (Minimalmedium mit 1 M Sorbit, 2 % YEPD und 3 % Agarose) werden His -Transformanten selektiert. Die Platten werden 5 bis 6 Tage lang bei einer Temperatur von 280C inkubiert.40% polyethylene glycol 4000, 10 mM Tris-HCl (pH 7.5) and 10 mM CaCl 2 are added to the 10 volumes, followed by another incubation for 10 minutes at room temperature. By overlaying minimal agar (0.7% yeast nitrogen base, 2% glucose, 2% agarose, supplemented with 20 ug / ml uracil, adenine and tryptophan and 30 ug / ml leu'cine) with 0.2 ml cells, which in 10 ml Melted (45 ° C.) regeneration medium (minimal medium with 1 M sorbitol, 2% YEPD and 3% agarose) His transformants are selected. The plates are incubated at a temperature of 28 ° C. for 5 to 6 days.
Hefezellen, die bis zu einer frühen stationären Phase in 100 ml Minimalmedium bei 28°C wachsen gelassen worden waren, werden in Dulbecco's phosphatgepufferter Kochsalzlösung (Gibso) gewaschen und in Extraktionspuffer (1 mM Tris-HCl, pH-Wert: 7,4, 1 mM MgCl2, 5 mM NaCl) im Verhältnis 1:1 (Volumen in ml:Zellengewicht in g) resuspendiert. Zum Lysieren der Zellen wird die Aufschlämmung dann bei 1034 bar (15.000 psi) durch eine französische Druckzelle laufen gelassen.Yeast cells that have been grown to an early stationary phase in 100 ml of minimal medium at 28 ° C are washed in Dulbecco's phosphate-buffered saline (Gibso) and in extraction buffer (1 mM Tris-HCl, pH: 7.4, 1 mM MgCl 2 , 5 mM NaCl) in a ratio of 1: 1 (volume in ml: cell weight in g). The slurry is then passed through a French pressure cell at 1034 bar (15,000 psi) to lyse the cells.
Dieser erfolgte _ geringfügig modifiziert - entsprechend der von Broome und Gilbert in "Proc. Nat. Acad. Sei." Band 75, Seiten 2746 bis 2749 (1978) beschriebenen Methode. Hierbei werden 0,2 mm dicke Polyvinylchloridfolien eines Durchmessers von 8 cm 2 min lang bei Raumtemperatur auf 10 ml 0,2 M NaHCO3 (pH-Wert: 9,2) mit 600 μσ der IgG-Fraktion von AntIovalbumlnziegenserum schwimmen gelassen. Danach wird die Polyvinylchloridfolie umgewendet und auf der ande-This was done _ slightly modified - corresponding to that of Broome and Gilbert in "Proc. Nat. Acad. Sci." Volume 75, pages 2746-2749 (1978). Here, 0.2 mm thick polyvinyl chloride films with a diameter of 8 cm are allowed to float for 2 minutes at room temperature on 10 ml of 0.2 M NaHCO 3 (pH value: 9.2) with 600 μσ of the IgG fraction of anti-ovalbumin goat serum. Then the polyvinyl chloride film is turned over and on the other
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ren Seite beschichtet. Schließlich wird die Polyvinylchloridfolie mit einer Lösung (Waschpuffer) in Form einer phosphatgepufferten Kochsalzlösung mit 0,5 % Normalkaninchenserum und 0,1 % Rinderserumalbumin gewaschen. Nach dem Waschen werden die Folien mit dem auf die Anwesenheit von immunoreaktivem Ovalbumin zu testenden Protein in Berührung gebracht. Wenn Zellenlysate zu testen sind, ist es am bequemsten, auf eine Agarosegelmatrix einen Lysatflecken aufzubrinqen. Nach der Auftrennen durch Elektrophorese können Proteine auch in einer Polyacrylamidgelmatrix getestet werden. Die IgG-beschichtete Polyvinylchloridfolie wird entweder mit der Agarosematrix oder der Polyacrylamidgelmatrix in Berührung gebracht und einige h lang im Kühlschrank (etwa 40C) inkubiert. Danach wird diecoated on the other side. Finally, the polyvinyl chloride film is washed with a solution (washing buffer) in the form of a phosphate-buffered saline solution with 0.5% normal rabbit serum and 0.1% bovine serum albumin. After washing, the films are brought into contact with the protein to be tested for the presence of immunoreactive ovalbumin. When cell lysates are to be tested, it is most convenient to place a lysate patch on an agarose gel matrix. After separation by electrophoresis, proteins can also be tested in a polyacrylamide gel matrix. The IgG-coated polyvinyl chloride is either brought into contact with the agarose matrix or Polyacrylamidgelmatrix and for several hours in a refrigerator (about 4 0 C) incubated. After that, the
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Polyvinylchloridfolie mit I-markierter Antiovalbumin-IgG in Berührung gebracht und über Nacht im Kühlschrank inkubiert.·
Nach dem Spülen in Waschpuffer werden die Folien unter Verwendung eines handelsüblichen Films und eines handelsüblichen
Verstärkerschirms bei -700C autoradiographiert.125
Brought into contact with polyvinyl chloride I-labeled Antiovalbumin IgG and incubated overnight in the refrigerator. · After rinsing in wash buffer, the films using a commercially available film, and a commercially available intensifying screen at -70 0 C are autoradiographed.
Baugene mit Kodierung für eukaryotische Proteine erhält man in der Regel unter Verwendung ihrer gereinigten Boten-RNS'en als Ausgangsmaterial. Hierbei wird auf enzymatischem Wege ein komplementäre DNS (cDNS)-Kopie der Boten-RNS synthetisiert und danach auf enzymatischem Wege doppelsträngig gemacht. Dieses Gen wird dann an einen geeigneten Klonungsträger gebunden, was in der Regel durch Poly dA: Poly dT-Befestigung erfolgt (vgl. D. A. Jackson, R. H. Symons und P. Berg in "Proc. Nat. Acad. Sei. Band 69, Seiten 2904 bis 2909 (1972)), obwohl dies nicht immer erforderlich ist. Der das Baugen enthaltende Träger wird dann in Bakterien vergrößert bzw. verstärkt. Diese Maßnahme wurde zur Herstellung des pOV 230 Plasmids sowie zur Herstellung von Plasmiden mit Globingenen und Insulingenen durchgeführt.Structural genes coding for eukaryotic proteins are usually obtained using their purified messenger RNAs as starting material. Here, a complementary DNA (cDNA) copy of the messenger RNA is synthesized by enzymatic means and then made double-stranded by enzymatic means. This gene is then sent to an appropriate cloning vehicle bound, which is usually done by Poly dA: Poly dT attachment (see. D. A. Jackson, R. H. Symons and P. Berg in "Proc. Nat. Acad. Sci. Volume 69, pages 2904 bis 2909 (1972)), although this is not always required. The carrier containing the building is then turned into bacteria enlarged or reinforced. This measure was used for the production of the pOV 230 plasmid and for the production of Plasmids with globin genes and insulin genes performed.
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Beispiel 10 (Andere Träger, Wirte und Genlieferanten) Example 10 (Other carriers, hosts and gene suppliers)
Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare weitere Träger sind solche, die zur Reproduktion in Hefe fähig sind, z. B. YEp2, YEp4, YRp7 und YEp20 sowie Vektoren, die in anderen niedrigeren eukaryotisehen Wirten zur Reproduktion fähig sind.Examples of further carriers which can be used according to the invention are those capable of reproduction in yeast, e.g. B. YEp2, YEp4, YRp7 and YEp20 as well as vectors in others lower eukaryotic hosts for reproduction are capable.
Beispiele für weitere Wirte für den Träger sind beliebige S. cerevisiae-Derivate oder sonstige Pilze. Selbstverständlich müssen letztere Wirte den NIH-Richtlinien entsprechen.Examples of further hosts for the carrier are any S. cerevisiae derivatives or other fungi. Of course the latter hosts must comply with NIH guidelines.
Erfindungsgemäß werden tierische Proteine von beispielsweise Wirbeltieren, z. B. Warmblütern, wie Vögeln, z. B. Hühnervögeln, in Betracht gezogen. Wie bereits angedeutet, erstreckt sich die Erfindung ganz allgemein auf Proteine, die für den Wirtsorganismus fremd sind. Darunter fallen auch Proteine, die ihre Kodierung durch Gene aus Pflanzen oder pflanzlichen und tierischen Viren erhalten haben.According to the invention, animal proteins of, for example Vertebrates, e.g. B. warm-blooded animals such as birds, e.g. B. chickens are contemplated. As already indicated, the invention extends quite generally to proteins that are foreign to the host organism. This also includes Proteins encoded by genes from plants or plant and animal viruses.
Beispiel 11 (Reinigung von Ovalbumin) Example 11 (cleaning of ovalbumin)
Die transformierten Hefezellen von Beispiel 6 werden bis zu einer frühen stationären Phase in einem Minimalmedium (0,7 % Hefestickstoffbase, 2 % Glukose, das mit 20 mg/ml Uracil, Adenin und Tryptophan sowie 30 μg/ml Leucin ergänzt ist) wachsen gelassen und dann in Dulbecco's phosphatgepufferter Kochsalzlösung gewaschen. Die Ovalbumin enthaltenden Zellen werden dann in Extraktionspuffer (1mM Tris-HCl (pH-Wert: 7,4) , 1 mM MgCl2, 5 mM NaCl) im Verhältnis 1:1 (Volumen in ml:Zellgewicht in g) resuspendiert. Zum Lysieren der Zellen wird die Aufschlämmung bei 1034 bar (15.000 psi) durch eine französische Druckzelle laufen gelassen. Eine Reinigung zur Gewinnung von kristallinem Ovalbumin für Bäckereien oder zu Forschungszwecken erfolgtThe transformed yeast cells from Example 6 are allowed to grow up to an early stationary phase in a minimal medium (0.7% yeast nitrogen base, 2% glucose, which is supplemented with 20 mg / ml uracil, adenine and tryptophan and 30 μg / ml leucine) and then washed in Dulbecco's phosphate buffered saline. The cells containing ovalbumin are then resuspended in extraction buffer (1 mM Tris-HCl (pH value: 7.4), 1 mM MgCl 2 , 5 mM NaCl) in a ratio of 1: 1 (volume in ml: cell weight in g). The slurry is passed through a French pressure cell at 1034 bar (15,000 psi) to lyse the cells. It is cleaned to obtain crystalline ovalbumin for bakeries or for research purposes
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in der von V. Shepherd und R. Montgomery in "Methods in Carbohydrate Research" Band VII (1976), Herausgeber R. L. Whistler und J. W. BeMiller, Verlag Academic Press, New York, Seiten 172 bis 174 beschriebenen Verfahren. Kristallines Ovalbumin ist von den verschiedensten Herstellern erhältlich.in the method described by V. Shepherd and R. Montgomery in Methods in Carbohydrate Research "Volume VII (1976), edited by R. L. Whistler and J. W. BeMiller, Academic Press, New York, pages 172-174. Crystalline ovalbumin is from a wide variety of manufacturers available.
Sämtliche im Zusammenhang mit der Erfindung durchgeführten Arbeiten wurden unter Beachtung der in den NIH-Richtlinien aufgeführten physikalischen und biologischen Sicherheitserfordernisse durchgeführt. All carried out in connection with the invention Work was carried out in compliance with the NIH guidelines listed physical and biological safety requirements.
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Claims (20)
einbaut und den Träger in einen eukaryotisehen Wirt einschleust. to an existing copy start area in the carrier
incorporated and smuggled the carrier into a eukaryotic host.
und den Träger in einen eukaryotischen Wirt einschleust.8. A method for clapping the chicken ovalbuminbaugens in a suitable carrier, characterized in that the gene is built into the carrier after removal in the correct orientation relative to an existing copying start area
and introducing the carrier into a eukaryotic host.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: HENKEL, G., DR.PHIL. FEILER, L., DR.RER.NAT. HAENZ |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |