DK167883B1 - Stabilisation of plasmid(s) - by insertion of DNA fragment expressing partitioning fragment - Google Patents

Stabilisation of plasmid(s) - by insertion of DNA fragment expressing partitioning fragment Download PDF

Info

Publication number
DK167883B1
DK167883B1 DK240384A DK240384A DK167883B1 DK 167883 B1 DK167883 B1 DK 167883B1 DK 240384 A DK240384 A DK 240384A DK 240384 A DK240384 A DK 240384A DK 167883 B1 DK167883 B1 DK 167883B1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
plasmid
plasmids
region
fragment
dna fragment
Prior art date
Application number
DK240384A
Other languages
Danish (da)
Other versions
DK240384D0 (en
DK240384A (en
Inventor
Soeren Molin
Kenn Axoe Gerdes
Original Assignee
Benzon Pharma As
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
Priority claimed from DK4107/83A external-priority patent/DK410783D0/en
Application filed by Benzon Pharma As filed Critical Benzon Pharma As
Priority to DK240384A priority Critical patent/DK167883B1/en
Publication of DK240384D0 publication Critical patent/DK240384D0/en
Publication of DK240384A publication Critical patent/DK240384A/en
Application granted granted Critical
Publication of DK167883B1 publication Critical patent/DK167883B1/en

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Plasmid carrying an inserted gene(s) not naturally related to the plasmid as well as an inserted DNA fragment expressing a partitioning fragment is new. Plasmid carrying an inserted DNA fragment shorter than the EcoR1-A fragment of plasmid R1 and contg. a R1 par region is new. Bacterium harbouring a plasmid as defined above is new. Prodn. of a gene prod. of plasmid DNA comprises cultivation of a bacterium as defined above, and the prod. is harvested from the bacterial culture. DNA fragment comprising as its major component a R1 par region is new. Method of screening for the correct insertion of a par region in a plasmid (believed to carry such a region) comprises transformation to a bacterium already harbouring another unrelated plasmid carrying the same par region, as well as mediating a phenotype recognisable on approp. media. The correct insertion is identified as the loss of this phenotype. The stabilised plasmids are useful as cloning or prodn. vectors in recombinant DNA technology for prodn. of genes and their prods., e.g. polypeptides and proteins esp. enzymes and hormones, and nucleic acids.

Description

i DK 167883 B1in DK 167883 B1

Den foreliggende opfindelse angår stabiliseringen af plasmider, som er nyttige inden for rekombinant DNA-teknologiområdet til fremstilling af gener og produkter deraf.The present invention relates to the stabilization of plasmids useful in the field of recombinant DNA technology for the production of genes and products thereof.

Den fortsatte bevaring af de fleste naturlige plasmider, selv i 5 fraværelse af selektionstryk (faktorer, som kun sikrer væksten af de organismer, der indeholder plasmiderne; et eksempel er et antibiotikum i næringsmediet i tilfælde af et plasmid, der bærer et gen, som meddeler resistens over for antibiotikummet), tyder på, at plasmid-bevaringsfunktioner er blevet udviklet for at sikre den fortsatte 10 tilstedeværelse af disse ekstrakromosomale elementer med høj effektivitet. Plasmidbevaringsfunktionerne består primært af replikations-generne, herunder disses kontrolområder, som regulerer plasmidkon-centrationen i cellen. I voksende celler overvåger replikationskon-trolsystemet antallet af plasmidkopier og korrigerer afvigelser fra 15 gennemsnittet ved at forøge eller nedsætte sandsynligheden for plas-midreplikation. Imidlertid kan intet replikationskontrolsystem forhindre, at der opstår celler med meget få eller blot én kopi af plasmidet, og ud fra sådanne celler er muligheden for dannelse af en plasmidfri dattercelle åbenlys. Dette problem er naturligvis størst, 20 hvad angår lavkopitalplasmider. Endvidere resulterer en passiv fordeling af plasmidmolekyler ved celledeling uundgåeligt i en vis frekvens af plasmidfri celler. Da tabet af et plasmidmolekyle fra en celle er irreversibelt, er konsekvenserne af en sådan ustabil situation, at hele populationen til sidst bliver plasmidfri.The continued preservation of most natural plasmids, even in the absence of selection pressures (factors that ensure only the growth of the organisms containing the plasmids; an example is an antibiotic in the nutrient medium in the case of a plasmid carrying a gene that communicates resistance to the antibiotic), suggests that plasmid conservation functions have been developed to ensure the continued presence of these extra-chromosomal elements with high efficiency. The plasmid conservation functions consist primarily of the replication genes, including their control regions, which regulate the plasmid concentration in the cell. In growing cells, the replication control system monitors the number of plasmid copies and corrects deviations from the mean by increasing or decreasing the probability of plasmid replication. However, no replication control system can prevent cells from producing very few or just one copy of the plasmid, and from such cells the possibility of forming a plasmid-free daughter cell is obvious. This problem is, of course, greatest, in terms of low-capital plasmids. Furthermore, a passive distribution of plasmid molecules by cell division inevitably results in a certain frequency of plasmid-free cells. Since the loss of a plasmid molecule from a cell is irreversible, the consequences of such an unstable situation are that the entire population eventually becomes plasmid-free.

25 Udover en tilfældig fordeling af plasmider ved celledeling kan andre faktorer have indflydelse på hyppigheden af tabet af plasmider fra en kultur af celler, der dyrkes i fraværelse af selektion for bevaring af plasmidet. Fx kræver visse plasmider et specifikt rekombinations-system for at adskille to nyligt replikerede molekyler (Austin et 30 al., Cell 25, 1981, s. 729-736). Uden adskillelse vil der dannes multimerer (sammengribende), og herved kan selv et højt kopital af et plasmid synes som et lavkopitalplasmid, hvad angår fordeling til datterceller, eftersom sandsynligheden for at genere plasmidfrie celler forøges med stigende antal plasmidmolekyler, som hænger sammen 35 i multimere strukturer. Et andet fænomen, der ofte iagttages inden for rekombinant DNA-teknologien, er omdannelsen af en stabil klo- DK 167883 Bl 2 ningsvektor til et ustabilt hybridplasmid som følge af indsætningen af et DNA-fragment, hvis tilstedeværelse enten forårsager en nedgang i plasmidkopital eller medfører et skadeligt produkt, som har en negativ indflydelse på cellevækst.Besides a random distribution of plasmids by cell division, other factors may influence the frequency of loss of plasmids from a culture of cells grown in the absence of selection for preservation of the plasmid. For example, certain plasmids require a specific recombination system to separate two newly replicated molecules (Austin et al. 30, Cell 25, 1981, pp. 729-736). Without separation, multimers (coalescing) will form, and thus even a high copy number of a plasmid may appear as a low copy plasmid in terms of distribution to daughter cells, as the probability of generating plasmid-free cells is increased with increasing numbers of plasmid molecules interconnected in multimers. structures. Another phenomenon commonly observed in recombinant DNA technology is the transformation of a stable cloning vector into an unstable hybrid plasmid as a result of the insertion of a DNA fragment, the presence of which either causes a decrease in plasmid copy or causes a harmful product which adversely affects cell growth.

5 I alle disse tilfælde forekommer plasmidsegregering og -tab med en frekvens (høj eller lav), som ikke let kan kontrolleres udefra.In all of these cases, plasmid segregation and loss occur at a frequency (high or low) that cannot be easily controlled from the outside.

Stabiliteten af naturlige plasmider og især lavkopitalplasmider tyder på, at der udover replikationskontrolsysternet er et andet sæt bevaringsfunktioner, som aktivt deltager i en ordnet fordeling af plas-10 midmolekylerne ved celledeling. Sådanne funktioner er blevet betegnet fordelingsfunktioner, og undersøgelser, fx Meacock et al., Cell 20, 1980, s. 529-542, Nordstrom et al., Plasmid 4, 1980, s. 332-349,The stability of natural plasmids and especially low copy plasmids suggests that, in addition to the replication control system, there is another set of conservation functions that actively participate in an ordered distribution of the plasmid molecules by cell division. Such functions have been termed distribution functions, and studies, e.g., Meacock et al., Cell 20, 1980, pp. 529-542, Nordstrom et al., Plasmid 4, 1980, pp. 332-349,

Seelke et al., Plasmid 7, 1982, s. 163-179, har nu vist, at disse i det mindste delvis er indkodet af plasmideme selv (i par-områder).Seelke et al., Plasmid 7, 1982, pp. 163-179, have now shown that these are at least partially encoded by the plasmids themselves (in pairs).

15 Således har visse plasmidsletningsmutanter mistet deres stabile bevaring eller nedarvning på trods af deres normale vildtypereplikations-opførsel, hvilket tyder på, at en plasmidspecificeret funktion, som sikrer stabilitet, er blevet fjernet (jfr. Nordstrom et al., op. cit.).Thus, some plasmid deletion mutants have lost their stable conservation or inheritance despite their normal wild-type replication behavior, suggesting that a plasmid-specific feature ensuring stability has been removed (cf. Nordstrom et al., Op. Cit.).

20 Da mange af de plasmider, som anvendes som vektorer i rekombinant DNA-tekno logi, har fået fjernet en stor mængde DNA i sammenligning med vildtypestamplasmidet, er de tilbøjelige til at blive ustabilt nedarvet. Dette udgør et alvorligt problem, da ustabilitet hos et plasmid i sidste instans resulterer i et fuldstændigt tab af plas-25 midet fra cellerne og under alle omstændigheder reducerer det relative udbytte af plasmidindkodede genprodukter. Dette problem er særlig udtalt ved produktion i stor målestok af genprodukter, hvor vækst af mikroorganismer under selektionstryk, fx et antibiotikum, normalt ikke kan lade sig gøre og ofte i det mindste er uønskeligt ud 30 fra et miljø synspunkt, og hvor mikroorganismerne dyrkes i et stort antal generationer. Vektorer, som kun er til stede i få kopier pr. celle, er mest tilbøjelige til at blive ustabilt nedarvet og derfor gå tabt fra cellerne. Selv plasmider, der sædvanligvis har et relativt højt kopital, hvilket sikrer en relativ stabilitet af plasmidet, 35 har i visse tilfælde vist sig at blive ustabile, når DNA-fragmenter, DK 167883 B1 3 der bærer gener, som ikke naturligt er forbundet med plasmidet, indsættes deri.Since many of the plasmids used as vectors in recombinant DNA technology have had a large amount of DNA removed in comparison to the wild-type stem plasmid, they tend to be unstably inherited. This poses a serious problem, since instability of a plasmid ultimately results in complete loss of the plasmid from the cells and in any case reduces the relative yield of plasmid-encoded gene products. This problem is particularly pronounced in large scale production of gene products where growth of microorganisms under selection pressure, eg an antibiotic, is usually not feasible and is often at least undesirable from an environmental point of view and where the microorganisms are grown in a large number of generations. Vectors that are only present in a few copies per cell, are most likely to be unstable inherited and therefore lost from the cells. Even plasmids, which usually have a relatively high copy number, which ensures a relative stability of the plasmid, 35 have been found to be unstable in some cases when DNA fragments carrying genes not naturally associated with the plasmid , is inserted therein.

Den foreliggende opfindelse angår plasmider, der replikerer i gramnegative bakterier, og som er ejendommelige ved, at de bærer ét eller 5 flere indsatte gener, der ikke naturligt er forbundet med plasmidet, og som desuden bærer et indsat DNA-fragment, som udøver en fordelingsfunktion, hvilket DNA-fragment er kortere end 19 kb, og hvilket DNA-fragment omfatter den plasmidstabiliserende DNA-sekvens Ri parområde A, den plasmidstabiliserende DNA-sekvens RI par-område B eller 10 både Ri par-område A og RI par-omårde B. Udtrykket "indsat" skal betyde, at genet eller generne eller DNA-fragmentet er blevet indført i plasmidet i et trin under konstruktionen af det færdige plasmid.The present invention relates to plasmids that replicate in Gram-negative bacteria, which are characterized in that they carry one or more inserted genes that are not naturally associated with the plasmid and which further carry an inserted DNA fragment that exerts a distribution function. which DNA fragment is shorter than 19 kb and which DNA fragment comprises the plasmid stabilizing DNA sequence R 1 pair region A, the plasmid stabilizing DNA sequence R 1 pair region B or 10 both R 1 pair region A and R 1 pair region B The term "inserted" shall mean that the gene or genes or DNA fragment has been introduced into the plasmid at one stage during the construction of the finished plasmid.

In nærværende sammenhæng betegner udtrykket "en fordelingsfunktion" en funktion, som sikrer en ordnet fordeling af plasmidmolekylerne ved 15 celledeling, og som indkodes af et område på et plasmid, der afhængig af den type plasmid, som udtrykker funktionen, kan omfatte ét eller flere gener. Som nævnt ovenfor findes sådanne områder i naturligt forekommende eller vildtypeplasmider, men plasmider, der udtrykker en Par+-fænotype, dvs. på hvilke fordelingsgenerne er til stede, og som 20 også bærer ét eller flere indsatte gener, der ikke naturligt er forbundet med plasmidet, anses for at være hidtil ukendte. I denne sammenhæng er plasmider defineret som naturligt forekommende ekstrak-romosomale elementer i mikroorganismer, hvilke elementer er mulige at isolere som sådanne, eller derivater deraf.In this context, the term "a distribution function" refers to a function which ensures an orderly distribution of the plasmid molecules by cell division and which is encoded by a region of a plasmid which, depending on the type of plasmid expressing the function, may comprise one or more genes. . As mentioned above, such regions are found in naturally occurring or wild-type plasmids, but plasmids expressing a Par + phenotype, viz. on which the distribution genes are present and which also carry one or more inserted genes which are not naturally associated with the plasmid are considered to be novel. In this context, plasmids are defined as naturally occurring extracromosomal elements in microorganisms which can be isolated as such, or derivatives thereof.

25 Plasmiderne ifølge opfindelsen kan anvendes som klonings- eller produktionsvektorer inden for rekombinant DNA-teknologiområdet med det formål at udvinde en lang række produkter til tekniske eller medicinske formål, der direkte eller indirekte er medieret af det eller de indsatte gener, især polypeptider og proteiner eller fragmenter 30 deraf, enzymer og et antal ikke-proteinøse produkter af reaktioner med enzymer, lavmolekylære produkter såsom hormoner, og nukleinsyrer; produkter fra eukaryote gener, især pattedyrsgener, har særlig interesse.The plasmids of the invention can be used as cloning or production vectors in the field of recombinant DNA technology for the purpose of extracting a wide variety of products for technical or medical purposes that are directly or indirectly mediated by the inserted gene (s), in particular polypeptides and proteins or fragments thereof, enzymes and a number of non-proteinous products of reactions with enzymes, low molecular weight products such as hormones, and nucleic acids; products of eukaryotic genes, especially mammalian genes, are of particular interest.

4 UK Ί67883 di I overensstemmelse med den foreliggende opfindelse er fordelingsfunktionen en funktion, der i naturen udtrykkes af et område fra vildtyperesistensplasmidet RI, og som derfor i det følgende betegnes som et Ri par-område. Ifølge den foreliggende opfindelse har et 5 sådant område vist sig at forårsage delvis eller fuld stabilitet ikke alene hos ustabile RI miniplasmider, som bærer ét eller flere gener, der ikke er naturligt forbundet med plasmidet, men også hos hyppigt segregerende plasmider, der ikke er forbundet med plasmidet RI, og som bærer ét eller flere gener, der ikke naturligt er forbundet med 10 plasmidet. Et andet eksempel på en særlig værdifuld fordelingsfunktion er den fordelingsfunktion, som findes på vildtypeplasmidet F (Seelke et al., op. cit.), der også meddeler en høj grad af stabilitet til modtagerplasmidet. I det følgende vil der primært blive henvist til RI Par-funktionen, men det er klart, at mange af de 15 fænomener, som er forbundet med Ri Par-funktionen, også gælder for andre Par-funktioner.4 UK Ί67883 di In accordance with the present invention, the distribution function is a function that is naturally expressed by a region of the wild-type resistance plasmid R1, and hence is hereinafter referred to as a R1 pair region. According to the present invention, such an area has been found to cause partial or full stability not only in unstable RI mini plasmids carrying one or more genes not naturally associated with the plasmid, but also in frequent segregating plasmids not associated. with the plasmid RI and carrying one or more genes not naturally associated with the plasmid. Another example of a particularly valuable distribution function is the distribution function found on the wild-type plasmid F (Seelke et al., Op. Cit.) Which also imparts a high degree of stability to the recipient plasmid. In the following, reference will primarily be made to the RI Par function, but it is clear that many of the 15 phenomena associated with the RI Par function also apply to other Pair functions.

Det er tidligere blevet angivet, at plasmid RI's fordelingsfunktion udøves af det såkaldte EcoRl-A-fragment (jfr. Nordstrom et al. ,It has been previously stated that the distribution function of plasmid RI is exerted by the so-called EcoRl-A fragment (cf. Nordstrom et al.,

Plasmid 4, 1980, s. 332-349). I forbindelse med den forskning, der 20 har ført til den foreliggende opfindelse, har det overraskende vist sig, at £coRl-A-fragmentet, der har en længde på ca. 19 kb (19.000 basepar), omfatter to og kun to adskilte områder, som meddeler modtagerplasmidet en Par+-fænotype. Disse områder er anbragt i hver sin ende af EcoRl-A-fragmentet, og ingen anden DNA-sekvens i EcoRl-A-25 fragmentet antages for tiden at have nogen plasmidstabiliserende funktion. Til nærværende formål er de to områder blevet betegnet parområde A og par-område B, forkortet til henholdsvis parÅ og parB.Plasmid 4, 1980, pp. 332-349). Surprisingly, in the research that has led to the present invention, it has been found that the β coR1-A fragment, which has a length of approx. 19 kb (19,000 base pairs), comprises two and only two distinct regions which confer the recipient plasmid a Par + phenotype. These regions are located at each end of the EcoR1-A fragment and no other DNA sequence in the EcoR1-A-25 fragment is presently believed to have any plasmid stabilizing function. For this purpose, the two regions have been designated pairs A and Pair B, abbreviated to parÅ and parB respectively.

Da det er en fordel at operere med så små DNA-fragmenter som muligt, fordi små fragmenter er lettere at indsætte i plasmiderne, og de 30 resulterende plasmider er lettere at transformere til værtsceller, angår opfindelsen plasmider, der bærer et indsat DNA- fragment, som er kortere end EcoRl - fragmentet fra plasmid RI, og som indeholder et RI par-område. Dette indsatte DNA-fragment omfatter sædvanligvis som sin hovedbestanddel RI par-område A, RI par- område B eller både RI 35 par-område A og Ri par-område B. Dette betyder, at i det væsentlige hele DNA-fragmentet, som er indsat i værtsplasmidet, udgøres af ét af DK 167883 B1 5 de to eller begge par-områderne, og at resten af DNAet på fragmenterne fortrinsvis er til stede for at tilvejebringe hensigtsmæssige restriktionssteder, der forsyner DNA-fragmenterne med de ønskede ender, som umiddelbart er kompatible med et tilsvarende eller kompa-5 tibelt restriktionssted på modtagerplasmidet. Sådanne ender kan også tilvejebringes ved hjælp af linkere. Det skal dog bemærkes, at DNA-fragmentet, som omfatter par-område A, og DNA-fragmentet, der omfatter par-område B, kan indføres separat og sekventielt i det samme plasmid, som derefter fænotypisk vil være identisk med et plasmid, i 10 hvilket fænotypen ParA+, ParB+ er blevet etableret ved at indsætte par-område A og par-område B på samme DNA-fragment. Hvis det fx ønskes yderligere at stabilisere et plasmid, der allerede bærer et par-område såsom parB-området, kan plasmidet kløves med et hensigtsmæssigt restriktionsenzym, og et DNA-fragment, som har ender, der er 15 kompatible med dette restriktionssted, og som bærer det andet parområde såsom park-området, kan derefter indsættes. Den modsatte proces, dvs. indsætning på tilsvarende måde af et parB-område på et plasmid, der allerede bærer et parA-område, kan også udføres.Since it is advantageous to operate with as small DNA fragments as possible because small fragments are easier to insert into the plasmids and the resulting plasmids are easier to transform into host cells, the invention relates to plasmids carrying an inserted DNA fragment, which is shorter than the Eco RI fragment from plasmid RI and which contains an RI pair region. This inserted DNA fragment usually comprises as its major component RI pair region A, RI pair region B or both RI 35 pair region A and R 1 pair region B. This means that substantially all of the DNA fragment which is inserted into the host plasmid is constituted by one of the two or both pairs of regions, and the remainder of the DNA on the fragments is preferably present to provide suitable restriction sites which provide the DNA fragments with the desired ends which are immediately compatible with a corresponding or compatible restriction site on the recipient plasmid. Such ends may also be provided by means of linkers. However, it should be noted that the DNA fragment comprising pair region A and the DNA fragment comprising pair region B can be introduced separately and sequentially into the same plasmid, which will then be phenotypically identical to a plasmid. 10 which the phenotype ParA +, ParB + has been established by inserting par region A and par region B on the same DNA fragment. For example, if it is desired to further stabilize a plasmid already carrying a par region such as the par B region, the plasmid can be cleaved with an appropriate restriction enzyme and a DNA fragment having ends compatible with this restriction site and which bearing the second pair area such as the park area can then be inserted. The opposite process, i.e. Similarly, insertion of a parB region onto a plasmid already carrying a parA region can also be performed.

I overensstemmelse hermed er interessante plasmider plasmider, hvor 20 det indsatte DNA-fragment, som omfatter RI par-område A og RI parområde B, har en længde, som ikke overstiger ca. 6 kb, især ikke ca.Accordingly, interesting plasmids are plasmids, wherein the inserted DNA fragment, which comprises RI pair region A and RI pair region B, has a length not exceeding ca. 6 kb, especially not approx.

4 kb, navnlig ikke 3 kb. Når det indsatte DNA-fragment omfatter RI par-område A, har det normalt en længde, der ikke overstiger ca.4 kb, in particular not 3 kb. When the inserted DNA fragment comprises RI pair region A, it usually has a length not exceeding approx.

4 kb, især ikke ca. 2,5 kb, navnlig ikke ca. 2 kb. Når det indsatte 25 DNA-fragment omfatter RI par-område B, har det normalt en længde, som ikke overstiger ca. 2 kb, især ikke ca. 1,5 kb, navnlig ikke ca.4 kb, especially not approx. 2.5 kb, in particular not approx. 2 kb. When the inserted DNA fragment comprises RI pair region B, it usually has a length which does not exceed approx. 2 kb, especially not approx. 1.5 kb, in particular not approx.

1 kb. Størrelsen af £coRl-A-fragmentet, kan reduceres på forskellige måder såsom ved delvis restriktion af £coRl-A-fragmentet med restriktionsenzymet PstI, eller ved at udskære hvert RI par-område fra det 30 store fragment og overføre hvert område sekventielt til det samme DNA-fragment, som derefter kan indsættes i det plasmid, der skal stabiliseres.1 kb. The size of the £ coRl-A fragment can be reduced in various ways such as by partially restricting the £ coRl-A fragment with the restriction enzyme PstI, or by cutting each RI pair region from the 30 large fragment and transferring each region sequentially to it. the same DNA fragment which can then be inserted into the plasmid to be stabilized.

De plasmider, som stabiliseres i overensstemmelse med opfindelsens princip, kan enten være plasmider, som er naturligt forbundne med det 35 indsatte fordelingsområde, såsom Rl-miniplasmider, der stabiliseres ved hjælp af et indsat RI par-område (Rl-miniplasmider har fået DK 167883 B1 6 slettet meget af det oprindelige RI DNA og indeholder derfor ikke sædvanligvis i sig selv et RI par-område), eller de kan være plasmider, som ikke er naturligt forbundne med fordelingsfunktionen. Det er interessant at bemærke, at effektive fordelingsfunktioner, som kan 5 anvendes ifølge den foreliggende opfindelse, er i stand til at sikre en tilfredsstillende stabilitet af ikke alene plasmider, med hvilke de er naturligt forbundne såsom i tilfælde af stabilisering af RI-miniplasmider med et RI par-område, men også plasmider, med hvilke fordelingsfunktionen ikke er naturligt forbundet. Et eksempel på 10 sidstnævnte er indsætning af et RI par-område i et ikke-Rl plasmid såsom et pMBl plasmid eller derivat deraf såsom et pBR322 plasmid eller derivat deraf (disse plasmider er sædvanligvis stabile, men er tilbøjelige til at blive ustabile, når ét eller flere gener, der ikke er naturligt forbundne med plasmidet, indsættes). Et andet eksempel 15 er anvendelsen af et Ri par-område til stabilisering af visse plas-midtyper, som i det mindste i ét trin under dyrkningen af bakterier, som indeholder plasmidet, har et lavt kopital, fx et kopital på 0,5-5 kopier pr. celle såsom promiskuøse plasmider (plasmider, der er i stand til at replikere i mange forskellige værtsstammer eller -arter; 20 denne klasse omfatter de såkaldte shuttle-vektorer, der kan replikere i to eller flere typer mikroorganismer) med lavt kopital og derivater deraf, fx RK2. Bortset fra RI omfatter andre plasmider fra inkom-patibilitetsgruppen IncFII, der kræver stabilisering, fx R100 og R6.The plasmids stabilized in accordance with the principle of the invention may be either plasmids naturally associated with the inserted distribution region, such as R1 mini-plasmids, which are stabilized by an inserted R1 pair region (R1 mini-plasmids have been given DK 167883 B1 6 deleted much of the original RI DNA and therefore does not usually contain in itself an RI pair region) or they may be plasmids that are not naturally associated with the distribution function. It is interesting to note that efficient distribution functions which can be used in accordance with the present invention are capable of ensuring a satisfactory stability of not only plasmids with which they are naturally associated, such as in the case of stabilizing RI mini plasmids with a RI pair region, but also plasmids with which the distribution function is not naturally associated. An example of the latter is insertion of an RI pair region into a non-R1 plasmid such as a pMB1 plasmid or derivative thereof such as a pBR322 plasmid or derivative thereof (these plasmids are usually stable but tend to become unstable once or multiple genes not naturally associated with the plasmid are inserted). Another example 15 is the use of a R 1 pair region for stabilizing certain plasmid types, which at least in one stage during the cultivation of bacteria containing the plasmid, has a low copy number, eg a copy number of 0.5-5 copies per cell such as promiscuous plasmids (plasmids capable of replicating in many different host strains or species; this class includes the so-called shuttle vectors which can replicate in two or more types of microorganisms) with low copy number and derivatives thereof, e.g. RK2. Apart from RI, other plasmids from the incF compatibility group include IncFII which require stabilization, e.g., R100 and R6.

Én type plasmider, for hvilke stabilisering ifølge den foreliggende 25 opfindelse er vigtig, er betinget runaway-replikationsplasmider, dvs. plasmider, der, når værtsmikroorganismer, som indeholder plasmiderne, dyrkes under visse betingelser, har et konstant lavt plasmidkopital, og som, når mikroorganismerne, som indeholder plasmiderne, dyrkes under visse andre betingelser, mister deres replikationskontrol, 30 således at plasmidkopitallet forøges eksponentielt, indtil værtscellen ophører med at vokse. Runaway-replikationsplasmider, for hvilke stabilisering ifølge opfindelsen er særlig vigtig, er runaway-repli-kationsplasmider med et kopital, der ikke overstiger ca. 3-5 kopier pr. celle, og især plasmider, hvis kopital ikke overstiger ca. 0,5-1 35 kopi pr. celle (tallet 0,5 skal betegne, at replikationsfrekvensen er mindre end 1 pr. cellecyklus), når mikroorganismer, som indeholder plasmiderne, dyrkes under sådanne betingelser, som sikrer et sådant DK 167883 B1 7 lavt plasmidkopital, og som, når værtsmikroorganismerne dyrkes under visse andre betingelser, der sikrer et væsentligt forøget plasmidkopital, har et kopital i området mindst ca. 500-1000 kopier pr. celle.One type of plasmids for which stabilization according to the present invention is important is conditional runaway replication plasmids, i.e. plasmids which, when host microorganisms containing the plasmids, are cultured under certain conditions, have a constant low plasmid copy and which, when the microorganisms containing the plasmids, are cultured under certain other conditions, lose their replication control, so that the plasmid copy number increases exponentially until the host cell ceases to grow. Runaway replication plasmids, for which stabilization according to the invention is particularly important, are runaway replication plasmids with a copy number not exceeding approx. 3-5 copies per cell, and in particular, plasmids whose copy number does not exceed ca. 0.5-1 35 copies per cell (the number 0.5 should denote that the replication rate is less than 1 per cell cycle) when microorganisms containing the plasmids are cultured under such conditions which ensure such a low plasmid copy capital and which when the host microorganisms are cultured under certain other conditions which ensure a substantially increased plasmid copy have a copy capital in the region of at least about 500-1000 copies per cell.

5 Det lave plasmidkopital under visse betingelser (typisk en lav temperatur såsom en temperatur på ca. 30°C) er ønskeligt, når plasmiderne anvendes som vektorer til indsætning af fremmede gener, som koder for produkter, der er delvis toxiske eller dødelige for værtscellen, da generne som følge af plasmidernes lille replikationshyppighed ved fx 10 en lav temperatur kun udtrykkes i små mængder om overhovedet, således at cellerne forbliver ubeskadigede i opformeringstrinnet af dyrkningen. I plasmider med et så ekstremt lavt kopital som det ovenfor anførte under de i opformeringstrinnet anvendte betingelser, såsom dyrkning af celler ved en lav temperatur, medfører mangelen på et 15 par-område imidlertid, at plasmidet går tabt fra den mikrobielle population med en frekvens på ca. 1% pr. generation for plasmider med et kopital, der ikke overstiger 3-5 kopier pr. celle, når disse dyrkes under betingelser, som sikrer et sådant lavt kopital. Tabsfrekvensen for plasmider med et kopital, der ikke overstiger ca. 0,5-1 20 kopi pr. celle, er ca. 5%/celle/generation. Det er klart, at plasmiderne vil gå tabt fra cellerne, før cellerne har nået en sådan densitet i næringsmediet, at det er økonomisk at inducere runaway-replikation, medmindre de har en fordelingsfunktion til stabilisering deraf; dette er særlig tilfældet ved produktion i stor målestok, som 25 kræver mange hundrede generationers cellevækst for at komme op på en kultur i produktionsstørrelse.The low plasmid copy capital under certain conditions (typically a low temperature such as a temperature of about 30 ° C) is desirable when the plasmids are used as vectors for insertion of foreign genes encoding products that are partially toxic or deadly to the host cell, since the genes due to the low frequency of replication of the plasmids at, for example, 10 a low temperature are only expressed in small amounts at all, so that the cells remain undamaged in the propagation stage of the culture. However, in plasmids with an extremely low copy number, as mentioned above, under the conditions used in the propagation step, such as culture of cells at a low temperature, the lack of a 15-pair region causes the plasmid to be lost from the microbial population at a frequency of ca. 1% per generation for plasmids with a copy number not exceeding 3-5 copies per cell when grown under conditions which ensure such a low copy capital. The loss rate of plasmids with a copy number not exceeding approx. 0.5-1 20 copies per cell, is approx. 5% / cell / generation. It is clear that the plasmids will be lost from the cells before the cells have reached such density in the nutrient medium that it is economical to induce runaway replication unless they have a distribution function to stabilize them; This is especially true in large-scale production, which requires 25 hundreds of generations of cell growth to come up with a production-size culture.

En sådan runaway-replikation kan gøres betinget ved at indsætte en regulerbar promotor oven for det eller de naturlige replikationskon-trolgener på plasmidet (en detaljeret beskrivelse af dette fænomen 30 findes i nærværende ansøgers samtidigt indleverede ansøgning med titlen "Plasmider med betinget ukontrolleret replikationsopførsel", der er indleveret på samme dag som nærværende ansøgning). Plasmider med runaway-replikationsopførsel kan være af mange forskellige typer, men foretrukne runaway-replikationsplasmider er Rl-type plasmider.Such runaway replication can be made conditional upon inserting a regulatable promoter above the natural replication control gene (s) on the plasmid (a detailed description of this phenomenon 30 can be found in the presently filed application entitled "Plasmids with Conditional Uncontrolled Replication Behavior", filed on the same day as this application). Plasmids with runaway replication behavior may be of many different types, but preferred runaway replication plasmids are R1 type plasmids.

DK 167883 B1 8 I nærværende beskrivelse betegner udtrykket "stabilitet" (og dermed forbundne udtryk) en tabsfrekvens for plasmidet fra værtscellen på mindre end 2 x 10"^ pr. celle pr. generation. Det er faktisk muligt at opnå plasmider, som er lige så stabile som vildtypeplasmider, dvs.In this specification, the term "stability" (and associated terms) denotes a loss rate of the plasmid from the host cell of less than 2 x 10 6 per cell per generation. In fact, plasmids which are equal are possible to obtain as stable as wild-type plasmids, viz.

5 med en tabs frekvens på mindre end 3 x 10" ^ pr. celle pr. generation, hvilket svarer til niveauet for mutationshyppighed af gener, ved at inkorporere en Par-funktion i plasmidet. Denne tabsfrekvensværdi (LF) er tydelig, når plasmideme er stabiliseret med både RI par-område A og RI par-område B, såsom når hele EcoRl-A-fragmentet er blevet 10 indsat i plasmideme.5 with a loss frequency of less than 3 x 10 6 per cell per generation, which corresponds to the level of mutation frequency of genes, by incorporating a Par function into the plasmid. This loss frequency value (LF) is evident when the plasmids are stabilized with both RI par region A and RI par region B, such as when the entire Eco RI-A fragment has been inserted into the plasmids.

Som nævnt ovenfor er Par+-fænotypen hos plasmid Ri imidlertid blevet lokaliseret til hvert separat par-område på FcoRl-A-fragmentet. Det har vist sig, at hvert af disse par-områder har en stabiliserende virkning på ustabile plasmider, som kan defineres som plasmider, der 15 mangler en stabiliserende eller fordelende funktion. Sådanne plasmider, som fænotypisk er Par , går sædvanligvis tabt fra værtscellen med højere eller lavere frekvens; fx går plasmid RI - derivater, hvorfra par-området er blevet fjernet, således tabt fra værtscellen med en frekvens på ca. 1,5 x 10'^ pr. celle pr. generation. Tilsvarende 20 går plasmid pl5-derivater, som er Par , tabt med en frekvens på ca.However, as mentioned above, the Par + phenotype of plasmid R 1 has been localized to each separate pair region of the FcoR1-A fragment. It has been found that each of these pair regions has a stabilizing effect on unstable plasmids, which can be defined as plasmids lacking a stabilizing or distributive function. Such phenotypes which are phenotypically Par are usually lost from the host cell at higher or lower frequency; for example, plasmid RI derivatives from which the pair region has been removed are thus lost from the host cell at a frequency of approx. 1.5 x 10 cell per generation. Similarly, plasmid p15 derivatives, which are Par, are lost at a frequency of approx.

1 x 10"^ pr. celle pr. generation, og nogle plasmid pMBl (pBR322) derivater (såsom det i eksempel 3.3 beskrevne) kan gå tabt med en frekvens på ca. 6 x 10'^/celle/generation. Modsat har Rl-plasmider, som er stabiliseret med enten parA eller parB alene, en LF-værdi på 25 ca. 10pr. celle pr. generation svarende til 100 ganges stabilisering, når et DNA-fragment, der bærer ét af disse par-områder, indsættes i en ustabil vektor; tallene for et tilsvarende p!5-derivat er ca. 8 x 10(ParA+), 1 x 10'^ (ParB+), og tallene for et tilsvarende pMBl-derivat er 5 x 10"^ (ParB+). Plasmider, som bærer både parA- og 30 parB-området, har en LF-værdi på ca. 10"^ pr. celle pr. generation eller en 10^ ganges stabilisering. For at lette overskueligheden er resultaterne for stabiliserede og usta -liserede replikons af forskellig oprindelse vist i tabel 1. Dette viser, at hvert par-område virker uafhængigt af det andet, at par-områderne er omtrent lige 35 effektive til stabilisering af i det mindste RI- og pl5-plasmider, og at deres virkning er kumulativ. Denne viden kan udnyttes, når man bestemmer den grad, hvormed et ustabilt plasmid skal stabiliseres.1 x 10 6 per cell per generation, and some plasmid pMB1 (pBR322) derivatives (such as described in Example 3.3) can be lost at a frequency of about 6 x 10 6 / cell / generation. plasmids stabilized with either parA or parB alone, an LF value of about 10 per cell per generation corresponding to 100 fold stabilization when a DNA fragment carrying one of these pair regions is inserted into an unstable vector; the numbers for a corresponding p1 5 derivative are about 8 x 10 6 (ParA +), 1 x 10 10 (ParB +), and the numbers for a corresponding pMB1 derivative are 5 x 10 6 (ParB +). Plasmids carrying both the parA and 30 parB regions have an LF value of approx. 10 µm per cell per generation or a 10 µm stabilization. To facilitate clarity, the results for stabilized and unstylized replicons of different origins are shown in Table 1. This shows that each pair region acts independently of the other that the pair regions are about as effective for stabilizing at least RI and p15 plasmids and that their effect is cumulative, this knowledge can be exploited when determining the degree to which an unstable plasmid is to be stabilized.

DK 167883 B1 9DK 167883 B1 9

Hvis en mindre drastisk stabilisering er nødvendig, dvs. hvis det antages, at det plasmid, som skal stabiliseres, ikke er overordentligt ustabilt (med en LF-værdi på mindre end 10'^/celle/generation), kan det være tilstrækkeligt at indsætte et DNA-fragment, som indehol-5 der ét af par-områderne for at opnå en tilfredsstillende stabilitet, dvs. forhindre et gradvis tab af plasmidet fra en bakteriepopulation til produktion i stor målestok i løbet af flere hundrede generationer. Hvis plasmidet på den anden side er meget ustabilt (med en LF-værdi på mere end 10"^), kan det være nødvendigt eller i det mindste 10 fordelagtigt at indsætte begge par-områder for at sikre en ekstrem stabilitet hos plasmiderne.If less drastic stabilization is needed, ie. Assuming that the plasmid to be stabilized is not very unstable (with an LF value of less than 10 '/ cell / generation), it may be sufficient to insert a DNA fragment containing one of the pair regions to obtain satisfactory stability, i.e. prevent a gradual loss of the plasmid from a bacterial population to large-scale production over hundreds of generations. On the other hand, if the plasmid is very unstable (with an LF value greater than 10 "), it may be necessary or at least 10 advantageous to insert both pairs of regions to ensure extreme stability of the plasmids.

Tabel 1Table 1

Tabsfrekvenser/celle/generation af forskellige replikons 15 Tabsfrekvens x 10"^/celle/generationLoss rates / cell / generation of different replicons Loss rate x 10 "/ cell / generation

Type Par-fænotype replikon Par ParA+ ParB+ ParA+ ParB+ R1 150 0,6 1,0 0,04 20 pl5 100 8,0 0,01 0,01 pMBl (pBR322) 60 ND1 0,5 0,1 ND = ingen dataType Par phenotype replicon Par Par + ParB + ParA + ParB + R1 150 0.6 1.0 0.04 20 pL5 100 8.0 0.01 0.01 pMB1 (pBR322) 60 ND1 0.5 0.1 ND = no data

Disse målelige LF-værdier kan udnyttes, når plasmider af en af de 25 ovennævnte typer skal anvendes som vektorer til produktion af genprodukter, og således skal indeholde mindst ét gen, der ikke naturligt er forbundet med plasmidet. I et yderligere aspekt angår den foreliggende opfindelse således en fremgangsmåde til fremstilling af et genprodukt fra plasmid DNA, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig 30 ved, at bakterier, som indeholder et plasmid ifølge et hvilket som helst af kravene 1-16, dyrkes, og genproduktet af plasmidet udvindes fra bakteriekulturen. Dyrkningen som sådan udføres hensigtsmæssigt under anvendelse af sædvanlige teknikker, herunder sædvanlige næringsmedier, som vides at være optimale for den pågældende bakteri-35 eart. Det er værd at anføre, at der som følge af stabiliseringen ikke DK 167883 B1 10 kræves nogen specifik sammensætning af næringsmediet. Udvindingen af genproduktet udføres også i henhold til velkendte metoder, som er tilpasset arten og egenskaberne af det bestemte genprodukt, som fremstilles, værtsbakteriens egenskaber, etc. Dyrkningen fortsætter i 5 mindst 100 bakteriegenerationer; ved produktion i stor målestok kan antallet af cellegenerationer, som er nødvendigt for at opformere bakterien, overstige 100 generationer. Under disse omstændigheder udvælges plasmidets LF-værdi ved tilstedeværelsen af et par-område deri på en sådan måde, at tabet af plasmidet er mindre end 2 x 10' 10 ‘Vcelle/generation. Denne LF-værdi kan sædvanligvis opnås ved hjælp af ét par- område alene. I nogle tilfælde foretrækkes det imidlertid at opnå LF-værdier for plasmidet på mindre end 10"-Vcelle/generation, især mindre end 5 x 10‘^/celle/generation.These measurable LF values can be utilized when plasmids of one of the above 25 types are to be used as vectors for production of gene products, and thus must contain at least one gene not naturally associated with the plasmid. Thus, in a further aspect, the present invention relates to a method for producing a gene product from plasmid DNA, which method is characterized in that bacteria containing a plasmid according to any one of claims 1-16 are cultured and the gene product of the plasmid is recovered from the bacterial culture. Cultivation as such is conveniently carried out using conventional techniques, including conventional nutritional media, which are known to be optimal for the bacterial species. It is worth noting that, as a result of the stabilization, no specific composition of the nutrient medium is required. The recovery of the gene product is also carried out according to well known methods which are adapted to the nature and characteristics of the particular gene product being produced, the characteristics of the host bacterium, etc. Cultivation continues for at least 100 bacterial generations; on large scale production, the number of cell generations needed to propagate the bacterium can exceed 100 generations. Under these circumstances, the LF value of the plasmid is selected in the presence of a pair of regions therein in such a way that the loss of the plasmid is less than 2 x 10 '10 ‘V / cell. This LF value can usually be obtained by one pair area alone. However, in some cases, it is preferred to obtain LF values for the plasmid of less than 10 "cell / generation, especially less than 5 x 10 6 / cell / generation.

Selv om disse meget lave LF-værdier i visse tilfælde kan opnås ved 15 indsætning af bare ét par-område (især RI par-område B) , kræves sædvanligvis tilstedeværelsen af begge RI par-områder.Although in some cases these very low LF values can be achieved by inserting just one pair of regions (especially RI pairs of area B), the presence of both RI pairs of ranges is usually required.

I et yderligere aspekt angår opfindelsen gram-negative bakterier, som indeholder plasmider ifølge opfindelsen. Det er en særlig fordel ved plasmiderne ifølge opfindelsen, at der ikke kræves særlige mutanter 20 eller stammer for at sikre bevaring af plasmidet. Således kan der anvendes en hvilken som helst bakterieart og -stamme, som er i stand til at indeholde sådanne plasmider, såsom gramnegative bakterier. Et specifikt eksempel på en bakterie, i hvilken plasmider ifølge den foreliggende opfindelse kan replikere og bevare deres stabilitet, er 25 Escherichia coli.In a further aspect, the invention relates to gram-negative bacteria containing plasmids of the invention. It is a particular advantage of the plasmids of the invention that no particular mutants 20 or strains are required to ensure preservation of the plasmid. Thus, any bacterial species and strain capable of containing such plasmids such as gram-negative bacteria can be used. A specific example of a bacterium in which plasmids of the present invention can replicate and maintain their stability is Escherichia coli.

Den foreliggende opfindelse angår sluttelig et DNA-fragment, som er kortere end 19 kb og som er ejendommelig ved, at det omfatter Ri parområdet A, Ri par-området B eller både RI par-område A og RI parområde B. Dette betyder, at i det væsentlige hele DNA-fragmentet, som 30 indsættes i værtsplasmidet, består af ét af de to eller begge parområderne, og det resterende DNA er til stede for at tilvejebringe hensigtsmæssige restriktionssteder til indsætning i et kompatibelt restriktionssted på modtagerplasmidet. Det indsatte DNA-fragment, der omfatter RI par-område A og Ri par-område B, bør i henhold til dette 35 princip have en længde, der ikke overstiger ca. 6 kb, især ikke ca.Finally, the present invention relates to a DNA fragment shorter than 19 kb which is characterized in that it comprises the R 1 pair region A, R 1 pair region B or both R 1 pair region A and R 1 pair region B. This means that substantially the entire DNA fragment inserted into the host plasmid consists of one or both of the pair regions and the remaining DNA is present to provide appropriate restriction sites for insertion into a compatible restriction site on the recipient plasmid. The inserted DNA fragment comprising RI pair region A and RI pair region B should, according to this principle, have a length not exceeding approx. 6 kb, especially not approx.

DK 167883 B1 11 4 kb, navnlig ikke 3 kb. Når DNA-fragmentet omfatter RI par-område A, har det sædvanligvis en længde, som ikke overstiger ca. 4 kb, især ikke ca. 2,5 kb, navnlig ikke ca. 2 kb. Når DNA-fragmentet omfatter RI par-område B, har det sædvanligvis en længde, som ikke overstiger 5 ca. 2 kb, især ikke ca. 1,5 kb, navnlig ikke ca. 1 kb. Det har overraskende vist sig, at sådanne små og derfor let indførlige DNA-frag-menter har bevaret deres stabiliserende funktion, da parA-området ved restriktionsenzymkortlægning er blevet reduceret til et område med en længde på ca. 1800 bp (basepar), og parB-området er blevet reduceret 10 til ca. 900 bp. Det er muligt, at genet eller generne, som faktisk meddeler en Par+-fænotype, er endnu mindre.DK 167883 B1 11 4 kb, in particular not 3 kb. When the DNA fragment comprises RI pair region A, it usually has a length which does not exceed approx. 4 kb, especially not approx. 2.5 kb, in particular not approx. 2 kb. When the DNA fragment comprises RI pair region B, it usually has a length not exceeding 5 2 kb, especially not approx. 1.5 kb, in particular not approx. 1 kb. Surprisingly, it has been found that such small and therefore readily insertable DNA fragments have retained their stabilizing function, since the restriction enzyme mapping parA region has been reduced to a region of about length. 1800 bp (base pair) and the parB range has been reduced from 10 to approx. 900 bp. It is possible that the gene or genes that actually transmit a Par + phenotype are even smaller.

Et alvorligt problem ved konstruktion af hybridplasmider med en Par+-fænotype har været mangelen på hurtige og enkle metoder til screening for denne fænotype. Sædvanligvis kan de korrekte hybridplasmider 15 identificeres ved Par+-fænotypen, der medfører høj stabilitet af plasmidet ved vækst af plasmidet uden selektionstryk. Denne type screening er imidlertid langvarig og er under alle omstændigheder kun relevant, hvis stamplasmidet nedarves ustabilt. Alternative screeningsmetoder er nu blevet udviklet som beskrevet nedenfor.A serious problem in constructing hybrid plasmids with a Par + phenotype has been the lack of rapid and simple methods of screening for this phenotype. Usually, the correct hybrid plasmids 15 can be identified by the Par + phenotype, which results in high stability of the plasmid upon growth of the plasmid without selection pressure. However, this type of screening is prolonged and is in any case only relevant if the stem plasmid is inherited unstable. Alternative screening methods have now been developed as described below.

20 a) Screening for indsætning af ParA+-fragmenterA) Screening for insertion of ParA + fragments

Hvis to forskellige plasmider (fra hver sin inkompatibilitetsgruppe), der begge bærer par A+-området, findes i samme celle, fordriver de hinanden med en vis frekvens (inkompatibilitet), sandsynligvis fordi de konkurrerer om cellens fordelingsmekanismer. Denne type par-25 medieret inkompatibilitetsfænotype kan udnyttes til screening for par-hybrider. Et ParA+-plasmid kan fx transformeres til en Alac E. coli-stamme (fx CSH50), der indeholder et andet plasmid, som bærer lac-generne og parA+-området. Normalt vil det indkommende plasmid udøve par+-medieret inkompatibilitet mod det ParA+-plasmid, som 30 allerede findes i cellen. Som følge af Lac+-fænotypen hos det plasmid, der allerede findes i cellen, detekteres en sådan inkompatibilitet let, hvis transformanter udvælges på grundlag af en resistens -markør, som kun findes på det indkommende plasmid, hvorimod tilstedeværelsen eller fraværelsen af det plasmid, der allerede findes i 35 cellen, iagttages på indikatorsubstrater såsom McConkey-lactosepla- DK 167883 B1 12 der. Replikaudpladning af kolonier fra sådanne plader til nye tilsvarende plader afslører selv lave niveauer af fordrivning af det plasmid, som allerede findes i cellen, i form af farveløse kolonier, som viser forekomsten af Lac -celler. En yderligere stabilitetstest eller 5 mere omfattende inkompatibilitetstest kan være påkrævet for at teste egenskaberne af potentielle parA+-hybridplasmider. Herved er det muligt - ved at anvende den korrekte (kompatible eller måske netop inkompatible) kombination af indkommende og allerede foreliggende plasmider - hurtigt at screene for indsætning af Inc+ (Par+)-frag-10 menter i et hvilket som helst plasmid, hvad enten det er ustabilt eller stabilt.If two different plasmids (from each incompatibility group), both carrying the pair of A + region, exist in the same cell, they displace each other at a certain frequency (incompatibility), probably because they compete for the cell's distribution mechanisms. This type of pair-25 mediated incompatibility phenotype can be utilized for screening for pairs hybrids. For example, a ParA + plasmid may be transformed into an Alac E. coli strain (e.g. CSH50) containing another plasmid carrying the lac genes and the parA + region. Usually, the incoming plasmid will exert pair + -mediated incompatibility with the ParA + plasmid already present in the cell. Due to the Lac + phenotype of the plasmid already present in the cell, such incompatibility is readily detected if transformants are selected on the basis of a resistance marker found only on the incoming plasmid, whereas the presence or absence of the plasmid that already present in the cell, are observed on indicator substrates such as McConkey lactose plate. Replication plating of colonies from such plates to new corresponding plates even reveals low levels of displacement of the plasmid already present in the cell, in the form of colorless colonies showing the presence of Lac cells. An additional stability test or more comprehensive incompatibility test may be required to test the properties of potential parA + hybrid plasmids. This makes it possible - using the correct (compatible or perhaps just incompatible) combination of incoming and already available plasmids - to quickly screen for insertion of Inc + (Par +) - fragments into any plasmid, whether is unstable or stable.

b) Screening for indsætning af parB+-fragmenterb) Screening for insertion of parB + fragments

Eftersom det også er blevet påvist, at to urelaterede plasmider, der begge bærer parB+-området, er inkompatible med hinanden, kan samme 15 screenings strategi som den, der er beskrevet for konstruktionen af parå+-hybrider, anvendes til konstruktioner af parB+-hybrider.Since it has also been shown that two unrelated plasmids, both bearing the parB + region, are incompatible with each other, the same screening strategy as that described for the construction of parB + hybrids can be used for the construction of parB + hybrids. .

c) Screening for indsætning af parA+, B+-fragmenterc) Screening for insertion of parA +, B + fragments

Udover at kunne fordrive både parA+- og parB+-hybridplasmider i henhold til ovenstående beskrivelser muliggør EcoRL-A-fragmentet med 20 Tn5-indsætningen en direkte udvælgelse (Km®-) for plasmider, som bærer parA+, parB+-fragmentet. På trods af fragmentets store størrelse selekteres der således let for selv meget få hybrider. Et mindre DNA-fragment, som omfatter begge par+-områder, udøver naturligvis også inkompatibilitet mod både parA+- og parB+-plasmider.In addition to being able to displace both parA + and parB + hybrid plasmids according to the above descriptions, the EcoRL-A fragment with the 20 Tn5 insert enables a direct selection (Km®-) of plasmids carrying the parA +, the parB + fragment. Thus, despite the large size of the fragment, very few hybrids are easily selected. Of course, a smaller DNA fragment comprising both par + regions also incompatibility against both parA + and parB + plasmids.

25 Opfindelsen belyses nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1-5 og 7-17 viser restriktionskort over de i eksemplerne beskrevne plasmider, fig. 6 viser et detaljeret kort (ikke tegnet i samme målestok) af Psti-D-fragmentet fra Ri, og 30 fig. 18 viser stabilitetskurver for forskellige typer replikon bærende forskellige par-områder sammenlignet med Par -replikons.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1-5 and 7-17 show restriction maps of the plasmids described in the examples; 6 shows a detailed map (not drawn to the same scale) of the Psti-D fragment of Ri, and FIG. 18 shows stability curves for different types of replicon bearing different pairs of regions compared to Par replicons.

DK 167883 Bl 13 I fig. 1-5 og 7-17 vises lineære restriktionskort over de i eksemplerne beskrevne plasmider, hvor plasmidernes fænotyper og genotyper er vist oven for den vandrette linje, som betegner stamplasmidet.In FIG. Figures 1-5 and 7-17 show linear restriction maps of the plasmids described in the Examples, wherein the phenotypes and genotypes of the plasmids are shown above the horizontal line denoting the stem plasmid.

Således betegner parA ét af de områder af plasmid RI, som sikrer 5 bevaring af plasmidet, parB betegner det andet område af plasmid Ri, som sikrer bevaring af plasmidet; icel betegner et gen, som medierer immunitet over for colicin El; ori eller oriV betegner initierings-stedet for plasmidreplikation; bla betegner et gen, som indkoder ampicillinresistens; IR betegner en inverteret gentagen struktur på 10 Tn5; Km®· betegner kanamycinresistens; Cm® betegner chloramphenicol-resistens; Ap® betegner ampicillinresistens; Te® betegner tetracy-clinresistens; repA betegner et gen, der koder for et protein, som kræves for Rl-replikation; lacZ, lacY og lacA betegner det indsatte lac-operon, hvoraf lacZ koder for /3-galactosidase, lacY koder for 15 permease, og lacA koder for transacetylase; repA-lacZ' betegner en fusion mellem repA- og lacZ-generne; copB betegner et gen, der koder for et polypeptid, som represserer transkription fra repA-promotoren (på RI-plasmider); copA betegner et gen, der koder for et RNA-mole-kyle, som inhiberer translation af RepA-RNA; dggy betegner et gen, 20 som koder for en temperaturfølsom λ-repressor, som kontrollerer λΡ^-promotoraktivitet; Pdeo betegner deo-promotoren. Pilen viser tran-skriptionsretningen, og "trekanterne" betegner indsætninger af DNA.Thus, parA represents one of the regions of plasmid R1 that ensures preservation of the plasmid, parB represents the other region of plasmid R1 which ensures preservation of the plasmid; icel represents a gene that mediates immunity to colicin E1; ori or oriV denotes the site of initiation of plasmid replication; bla denotes a gene that encodes ampicillin resistance; IR represents an inverted repetitive structure of 10 Tn5; Km® denotes kanamycin resistance; Cm® represents chloramphenicol resistance; Ap® denotes ampicillin resistance; Te® denotes tetracline clin resistance; repA denotes a gene encoding a protein required for Rl replication; lacZ, lacY and lacA represent the inserted lac operon, of which lacZ encodes β-galactosidase, lacY encodes 15 permease, and lacA encodes transacetylase; repA-lacZ 'represents a fusion between the repA and lacZ genes; copB represents a gene encoding a polypeptide that represses transcription from the repA promoter (on RI plasmids); copA represents a gene encoding an RNA molecule that inhibits translation of RepA RNA; dggy represents a gene coding for a temperature-sensitive λ repressor that controls λΡΡ promoter activity; Pdeo denotes deo promoters. The arrow shows the direction of transcription, and the "triangles" denote insertions of DNA.

De sorte områder og de hvide områder betegner indsatte gener; den stiplede linje betegner en sletning.The black areas and the white areas denote inserted genes; the dotted line denotes a deletion.

25 Under den vandrette linje er stederne for restriktionsenzymer vist, hvor E betegner PcoRl; P betegner PstI, Bj^ betegner BamHI undtagen i fig. 1 og 5, hvor det uden for Tn5 DNA betegner Ball; Hp betegner tfpal; Ev betegner PcoRV; B2 betegner BglII; betegner Sall; H3 betegner Rindlll; og C betegner Clal.Below the horizontal line, the sites of restriction enzymes are shown, where E represents PcoR1; P represents PstI, Bj ^ represents BamHI except in FIG. 1 and 5, where outside the Tn5 DNA denotes Ball; Hp represents tfpal; Ev represents PcoRV; B2 represents BglII; denotes Sall; H3 represents RindIII; and C represents Clal.

30 I fig. 6 er PstI-D-fragmentet blevet kortlagt yderligere; tallene over den vandrette linje viser antallet af basepar mellem restriktionsstederne. Under den vandrette linje er stederne for restriktionsenzymer vist, hvor betegner Rsal; P betegner PstI; og betegner Hpal.In FIG. 6, the PstI-D fragment has been further mapped; the numbers above the horizontal line show the number of base pairs between the restriction sites. Below the horizontal line, the sites of restriction enzymes are shown where denotes Rsal; P represents PstI; and denotes Hpal.

DK 167883 B1 14 I fig- 18 vises stabilitetskurver for Ri-, pl5- og pBR322-derivater, som er konstrueret og testet i eksemplerne. Hver kurve betegner gennemsnittet for mindst to væskekulturer, som er overvåget i over 100 generationer. Det fremgår af figuren, at plasmider, som indehol-5 der både parA og parB nedarves yderst stabilt, hvilket også er tilfældet med plasmider, som kun indeholder parB, og mini-Rl-plasmider, som kun er stabiliseret med parA.Fig. 18 shows stability curves for Ri, p15 and pBR322 derivatives, which are constructed and tested in the examples. Each curve represents the average of at least two liquid cultures that have been monitored for over 100 generations. It can be seen from the figure that plasmids containing both parA and parB are inherited extremely stable, as is also the case with plasmids containing only parB, and mini-R1 plasmids stabilized with parA only.

Det fremgår af kurverne for Par -plasmider, at frekvensen af plasmid-bærende celler indledningsvis reduceres eksponentielt som forventet 10 på grund af en konstant tabshyppighed. I senere stadier synes frekvensen for plasmidbærende celler at reduceres hurtigere (vist med de fuldt optrukne linjer) som følge af en lidt hurtigere væksthastighed for plasmidfri celler. Den stiplede linje viser kurven, som er korrigeret med hensyn til denne større væksthastighed for at vise den 15 virkelige tabsfrekvens.It is apparent from the curves of Par plasmids that the frequency of plasmid-bearing cells is initially reduced exponentially as expected 10 due to a constant loss frequency. In later stages, the frequency of plasmid-bearing cells appears to be reduced more rapidly (shown by the fully drawn lines) due to a slightly faster rate of growth of plasmid-free cells. The dotted line shows the curve which has been corrected for this larger growth rate to show the real loss rate.

I modsætning hertil går plasmider, som fænotypisk er Par , tabt med en frekvens på 1,5 x 10'^/celle/generation for RI-plasmider, 1 x 10" Vcelle/generation for pl5-plasmider og 6 x lO’^/celle/generation for visse pBR322-plasmider, hvorpå der er beskrevet et eksempel i ek-20 sempel 3.3. Tabsfrekvenserne for pl5 Par - og pBR322 Par -derivater er faktisk overraskende høje i betragtning af disse vektorers kopital. Kopitallet af pl5 er fx i størrelsesordenen 15-20 pr. celle, hvorfor der kan forudsiges en tabshyppighed på 10"^/celle/generation, hvis man antager, at plasmiderne fordeles binomialt. Den iagttagne 25 høje tabshyppighed kan imidlertid let forklares ved, at pl5-replikons danner recA-afhængige sammenhængende molekyler, antageligv'is på grund af mangelen på en ΙοχΡ-lignende adskillelsesfunktion (Austin et al.,In contrast, plasmids which are phenotypically Par are lost at a frequency of 1.5 x 10 6 / cell / generation for RI plasmids, 1 x 10 6 V cell / generation for p15 plasmids, and 6 x 10 cell / generation for certain pBR322 plasmids, an example of which is described in Example 3.3 The loss rates of pI5 Par and pBR322 PI derivatives are in fact surprisingly high considering the copy number of these vectors. 15-20 per cell, therefore, a loss rate of 10 "/ cell / generation can be predicted if the plasmids are assumed to be binomially distributed. However, the observed high loss frequency can be readily explained by the fact that p15 replicons form recA-dependent cohesive molecules, presumably due to the lack of a ΙοχΡ-like separation function (Austin et al.,

Cell 25, 1981, s. 729-736). Også pBR322-derivater vides at danne sammenhængende molekyler, og når kopitallet daler på grund af fx 30 store klonede fragmenter, følger en væsentlig ustabilitet.Cell 25, 1981, pp. 729-736). Also, pBR322 derivatives are known to form cohesive molecules, and when the copy number decreases due to, for example, 30 large cloned fragments, substantial instability follows.

MATERIALER OG METODERMATERIALS AND METHODS

Den anvendte stamme af Escherichia coli K-12 var CSH50 (Δ pro-lac, rpsL; jfr. J. Miller, Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring DK 167883 B1 15The strain of Escherichia coli K-12 used was CSH50 (Δ pro-lac, rpsL; cf. J. Miller, Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring DK 167883 B1 15

Harbor, New York, 1972). Der anvendtes flere plasmider og bacterio-phager (tabel 2).Harbor, New York, 1972). Several plasmids and bacteriophages were used (Table 2).

De anvendte forsøgsteknikker var standardteknikker, som anvendes inden for området mikrobiel genetik (J. Miller, Experiments in Mole 5 cular Genetics, Cold Spring Harbor, New York, 1972) og genetisk manipulation (Davis, Botstein og Roth, A Manual for Genetic Engi neering; Advanced Bacterial Genetics, Cold Spring Harbor, New York, 1980).The experimental techniques used were standard techniques used in the field of microbial genetics (J. Miller, Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor, New York, 1972) and genetic engineering (Davis, Botstein and Roth, A Manual for Genetic Engineering ; Advanced Bacterial Genetics, Cold Spring Harbor, New York, 1980).

Alle celler blev dyrket i LB-medium (Bertani, J. Bact. 62, 1951, 10 s. 293) med 0,2% glucose og 1 /zg/ml thiamin eller A+B-minimalmedium (Clark og Måløe, J. Mol. Biol. 23, 1967, s. 99) beriget med 0,2% glucose og 1% casaminosyrer. De anvendte plader var LA-plader indeholdende LB-medium og 1,5% agar.All cells were grown in LB medium (Bertani, J. Bact. 62, 1951, 10 p. 293) with 0.2% glucose and 1 µg / ml thiamine or A + B minimal medium (Clark and Måløe, J. Mol. Biol. 23, 1967, p. 99) enriched with 0.2% glucose and 1% casamino acids. The plates used were LA plates containing LB medium and 1.5% agar.

McConkey-lactoseindikatorplader blev fremstillet som anbefalet af fa-15 brikanten (Difco), og X-gal-plader blev fremstillet ved at tilsætte 20-40 /zg/ml 5-brom-4-chlorindolyl-/?-D-galactosid til A+B-minimal-medium beriget med 0,2% glucose og 1 Mg/ml thiamin.McConkey lactose indicator plates were prepared as recommended by the manufacturer (Difco), and X-gal plates were prepared by adding 20-40 µg / ml 5-bromo-4-chloroindolyl - [? - D-galactoside to A. + B minimal medium enriched with 0.2% glucose and 1 Mg / ml thiamine.

Fysisk-kemiske metoderPhysico-chemical methods

Der blev fremstillet klarede lysater i henhold til den af Clewell og 20 Helinski, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 62, 1969, s. 1159-1166, beskrevne metode.Clear lysates were prepared according to that of Clewell and 20 Helinski, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 62, 1969, pp. 1159-1166, described method.

Fremstilling i lille målestok af plasmid DNA blev udført i henhold til den af Birnboim et al., Nucl. Acids Res. 7, 1979. s. 1513-1523, beskrevne metode.Small scale preparation of plasmid DNA was performed according to that of Birnboim et al., Nucl. Acids Res. 7, 1979. pp. 1513-1523, described method.

25 Fremstilling i stor målestok og analyse af plasmid DNA blev udført under anvendelse af "dye buoyant" densitetsgradientcentrifugering i henhold til Stougaard og Molin, Anal. Biochem. 118, 1981, s. 181.Large scale preparation and analysis of plasmid DNA was performed using "dye buoyant" density gradient centrifugation according to Stougaard and Molin, Anal. Biochem. 118, 1981, p.181.

Der blev udført polyacrylamidgelelektroforese og agarosegelelektro-forese af DNA-præparaterne i det væsentlige som beskrevet af Molin og 30 Nordstrom, Methods in Plasmid Biology, Odense Universitet, 1982.Polyacrylamide gel electrophoresis and agarose gel electrophoresis of the DNA preparations were performed essentially as described by Molin and Nordstrom, Methods in Plasmid Biology, University of Odense, 1982.

DK 167883 B1 16DK 167883 B1 16

Restriktionsendonukleaserne blev anvendt i overensstemmelse med de forskrifter, der er givet af fabrikanten (Boehringer, Mannheim eller Biolabs, New England), ved 37eC. Dobbelt- og tripeldigerering blev udført ved at starte med det enzym, der krævede den laveste salt-5 koncentration, og derefter justere med yderligere puffer, før det næste enzym blev tilsat.The restriction endonucleases were used in accordance with the instructions given by the manufacturer (Boehringer, Mannheim or Biolabs, New England), at 37 ° C. Double and triple digestion were performed by starting with the enzyme that required the lowest salt-5 concentration, and then adjusting with additional buffer before adding the next enzyme.

Behandling med exonukleasen Bal31 blev udført som følger: 0,1 enhed Bal31 blev sat til 50 μg lineært DNA, og der blev udtaget prøver ved 1', 2', 4', 8', 16', 32' og 60' til 60 mM EDTA, ekstraheret med 10 phenol, ethanoludfældet og gensuspenderet i 20 μΐ TE-puffer. Halvdelen af de 20 μΐ blev digereret med det passende restriktionsenzym, der blev underkastet agarosegelelektroforese for at bestemme den gennemsnitlige størrelse af DNA-sletningerne. Til den anden halvdel sattes den passende linker, og blandingen blev ligateret i 48 timer 15 med et overskud af T4 DNA-ligase.Treatment with the exonuclease Bal31 was carried out as follows: 0.1 unit Bal31 was added to 50 μg of linear DNA and samples were taken at 1 ', 2', 4 ', 8', 16 ', 32' and 60 'to 60 mM EDTA, extracted with 10 phenol, ethanol precipitated and resuspended in 20 μΐ TE buffer. Half of the 20 μΐ was digested with the appropriate restriction enzyme subjected to agarose gel electrophoresis to determine the average size of the DNA deletions. To the other half, the appropriate linker was added and the mixture was ligated for 48 hours with an excess of T4 DNA ligase.

Ligation af kløvet plasmid DNA blev udført som anbefalet af fabrikanten med undtagelse af stumpendeligation, hvor der tilsattes et overskud af T4 DNA-ligase og ATP.Ligation of cleaved plasmid DNA was performed as recommended by the manufacturer with the exception of blunt ligation, where an excess of T4 DNA ligase and ATP was added.

Mikrobiologiske metoder 20 Fordelingstest I: Konstruktionen af Lac+-vektorer gjorde det muligt at bestemme Par+-fænotypen af et plasmid ved simpelt hen at udstryge på ikke-selektive McConkey-lactoseplader eller X-gal-plader. Bakterier (Δ lac), som indeholder disse plasmider, medierer en Lac+-fænotype, der let iagttages som farvede kolonier på indikatorpla-25 derne, hvorimod plasmidfri celler har en Lac -fænotype og optræder som farveløse kolonier.Microbiological Methods 20 Distribution Test I: The construction of Lac + vectors made it possible to determine the Par + phenotype of a plasmid by simply smearing on non-selective McConkey lactose or X-gal plates. Bacteria (Δ lac) containing these plasmids mediate a Lac + phenotype that is readily observed as stained colonies on the indicator plates, whereas plasmid-free cells have a Lac phenotype and act as colorless colonies.

Fordelingstest II (anvendt for Lac -plasmider): En koloni fra en selektiv plade (en plade indeholdende et antibiotikum) blev udstrøget på en anden selektiv plade. Fra denne plade blev én koloni udstrøget 30 på en LA-plade således, at der blev dannet enkeltkolonier. Fra LA-pladen blev ca. 10 kolonier suspenderet i 1 ml 0,9% NaCl til en fortynding på henholdsvis 10"^ og 10"-*. 0,1 ml af 10'^- og 10"-*- DK 167883 B1 17 fortyndingerne blev udstrøget på IA-plader. Ud fra disse plader blev 50 koloniers resistensmønster (200 kolonier, hvis der forventes en svag ustabilitet) testet på de hensigtsmæssige selektive plader. Tabsfrekvensen (LF- værdien) beregnes derefter på grundlag af formlen 5 LF = 1 - (u) ^/27) hvor v står for frekvensen af plasmidbærende celler og under den forudsætning, at én koloni vokser i 27 generationer. Inherent i denne metode er en stor statistisk fluktuation.Distribution Test II (used for Lac plasmids): A colony from one selective plate (one plate containing an antibiotic) was plated onto another selective plate. From this plate, one colony was plated on an LA plate to form single colonies. From the LA plate, approx. 10 colonies suspended in 1 ml of 0.9% NaCl to a dilution of 10 "and 10" - *, respectively. The dilutions were plated out on IA plates. From these plates, 50 colonies resistance pattern (200 colonies if slight instability is expected) was tested for the appropriate The loss frequency (LF value) is then calculated on the basis of the formula 5 LF = 1 - (u) ^ / 27) where v stands for the frequency of plasmid-bearing cells and assuming that one colony grows for 27 generations. this method is a major statistical fluctuation.

Fordelingstest III: Kvantitative målinger af stabiliteten af Lac+- og 10 Lac -plasmider. En hel koloni blev taget fra en selektiv plade og re-suspenderet i 1 ml 0,9% NaCl til en koncentration på 10® celler/ml.Distribution Test III: Quantitative Measurements of the Stability of Lac + and 10 Lac Plasmids. An entire colony was taken from a selective plate and resuspended in 1 ml of 0.9% NaCl to a concentration of 10® cells / ml.

2 x 0,1 ml af 10'3-fortyndingen blev anvendt til at pode 2 x 10 ml LB-medium, og podningen blev udført ved 30°C under omrystning. Ved en celledensitet på ca. 5 x 10® celler/ml blev kulturerne fortyndet 10^ 15 og 105 gange. 0,1 ml af 104-fortyndingen (5 x 103 celler) blev anvendt til at pode 10 ml frisk LB-medium, og 0,4 ml af 103-fortyndingen blev udstrøget på McConkey-lactoseplader, og pladerne blev podet ved 30°C natten over. Fortyndingen fra 5 x 10®/ml til 20 5 x 102/ml svarer til 20 generationers vækst (2 ), således at foran- 20 dringen i frekvensen af plasmidbærende celler fra én fortynding til den næste svarer til den forandring, som forekommer i løbet af 20 generationers vækst. Mere generelt kan LF-værdien beregnes som følger: = (1 - LF)®1 og v2 = (1 - LF)§2 25 hvor v^ og 1/2 er frekvensen af plasmidbærende celler efter henholdsvis g^ og g2 generationer, og LF er tabsfrekvensen pr. celle pr. generation. Heraf følger, at j/j/j/2 = (1 - LF)SrS22 x 0.1 ml of the 10'3 dilution was used to inoculate 2 x 10 ml of LB medium and the inoculation was performed at 30 ° C with shaking. At a cell density of approx. 5 x 10 6 cells / ml, the cultures were diluted 10 ^ 15 and 105 times. 0.1 ml of the 104 dilution (5 x 10 3 cells) was used to inoculate 10 ml of fresh LB medium and 0.4 ml of the 103 dilution was plated on McConkey lactose plates and the plates were seeded at 30 ° C. overnight. The dilution from 5 x 10 6 / ml to 20 5 x 102 / ml corresponds to 20 generations of growth (2), so that the change in the frequency of plasmid-bearing cells from one dilution to the next corresponds to the change that occurs during of 20 generations of growth. More generally, the LF value can be calculated as follows: = (1 - LF) ®1 and v2 = (1 - LF) §2 25 where v ^ and 1/2 are the frequency of plasmid-bearing cells after g ^ and g2, respectively, and LF is the loss rate per day. cell per generation. It follows that j / j / j / 2 = (1 - LF) SrS2

°SS °

30 LF = 1 - (1^/1/3) (1/(Sl'S2)) DK 167883 B1 1830 LF = 1- (1 ^ / 1/3) (1 / (Sl'S2)) DK 167883 B1 18

Ved at anvende denne formel undgås fejl som følge af fluktuationer i antallet af podende celler på tidspunktet 0. En mere hensigtsmæssig opskrivning af denne formel er LF = In(i/1/i/2)/(g2-gl) 5 InkompatibilitetstestApplying this formula avoids errors due to fluctuations in the number of grafting cells at time 0. A more appropriate write-up of this formula is LF = In (i / 1 / i / 2) / (g2-gl) 5 Incompatibility tests

Der blev screenet for plasmider, som formodedes at bære et indsat par-område ved at udnytte den iagttagelse, at to i øvrigt kompatible replikons, der bærer samme par-område, er inkompatible med hinanden, hvilket medfører tab af ét af de to plasmider i fraværelse af se-10 lektionstryk. Testen udføres ved at transformere det plasmid, som skal testes, til en bakteriestamme, der bærer et andet plasmid, idet der udvælges for begge plasmider på dobbeltselektive plader. Efter udstrygning på en dobbeltselektiv plade (en plade indeholdende to forskellige antibiotika) blev inkompatibiliteten målt enten kvalita-15 tivt eller kvantitativt.Plasmids were screened for presuming to carry an inserted pair region by utilizing the observation that two otherwise compatible replicons carrying the same pair region are incompatible with each other, causing loss of one of the two plasmids in absence of se-10 lesson pressure. The assay is performed by transforming the plasmid to be tested into a bacterial strain carrying a second plasmid, selecting for both plasmids on double-selective plates. After plating on a double-selective plate (a plate containing two different antibiotics), incompatibility was measured either qualitatively or quantitatively.

Til den kvalitative inkompatibilitetstest blev en koloni fra den dob-beltselektive plade udstrøget på en LA-plade til dannelse af enkeltkolonier. Omkring 10 kolonier fra denne plade blev resuspenderet i 1 ml 0,9% NaCl og fortyndet til henholdsvis 10"^ og 10"-*. 0,1 ml af 20 lO"^- og 10"-*-fortyndingerne blev udstrøget på IA-plader. Fra disse plader blev 50 kolonier (eller 200 kolonier, hvis der forventedes en svag inkompatibilitet) testet på de hensigtsmæssige selektive plader.For the qualitative incompatibility test, a colony from the double-selective plate was plated onto an LA plate to form single colonies. About 10 colonies from this plate were resuspended in 1 ml of 0.9% NaCl and diluted to 10 "+ and 10" - *, respectively. 0.1 ml of the 20 10 "- and 10" - * dilutions were plated on IA plates. From these plates, 50 colonies (or 200 colonies, if slight incompatibility was expected) were tested on the appropriate selective plates.

Hvis et Lac+-plasmid blev indbefattet i testen, blev der anvendt McConkey-lactoseindikatorplader i stedet for replikaudstrygning på 25 selektive plader. I tilfælde af Lac+-plasmider blev screeningen således udført ved at transformere formodede Par+-plasmider til en stamme, som allerede indeholdt et Par+-hybridp lasmid, der medierede en Lac+- fænotype. Plasmidinkompatibilitet og således bevis for en specifik Par+-fænotype hos det indkommende plasmid detekteres let 30 ved at screene for Lac -kolonier på McConkey-plader, hvilket viser, at det Par+-plasmid, som først fandtes i cellen, var blevet destabi-liseret. Et eksempel på denne screeningsprocedure er beskrevet i eksempel 4.If a Lac + plasmid was included in the test, McConkey lactose indicator plates were used instead of replica smears on 25 selective plates. Thus, in the case of Lac + plasmids, the screening was performed by transforming putative Par + plasmids into a strain which already contained a Par + hybrid plasmid mediating a Lac + phenotype. Plasmid incompatibility and thus evidence of a specific Par + phenotype of the incoming plasmid is readily detected by screening for Lac colonies on McConkey plates, showing that the Par + plasmid first found in the cell had been destabilized. An example of this screening procedure is described in Example 4.

DK 167883 B1 19DK 167883 B1 19

Kvantitative inkompatibilitetsmålinger blev udført ved at måle tabs-frekvenserne af Lac+-plasmider efter at have etableret heteroplasmid-populationer som beskrevet ovenfor. LF-værdierne blev målt som beskrevet i afsnittet "Fordelingstest III".Quantitative incompatibility measurements were performed by measuring the loss rates of Lac + plasmids after establishing heteroplasmid populations as described above. The LF values were measured as described in the "Distribution Test III" section.

5 Genetiske teknikker5 Genetic techniques

Transformation af bakterier blev udført i henhold til Cohen et al.,Transformation of bacteria was performed according to Cohen et al.,

Proc. Natl. Åcad. Sci. USA 62, 1972, s. 2110-2114, med den modifikation, at når der forventedes en lav transformationsfrekvens, blev behandlingen af de kompetente celler med DNA på is forlænget i flere 10 timer, og cellerne blev efter varmechok igen afkølet på is i 5-30 minutter. Denne behandling forøgede signifikant transformationsfrekvensen.Proc. Natl. Åcad. Sci. USA 62, 1972, pp. 2110-2114, with the modification that when a low transformation rate was expected, treatment of the competent cells with DNA on ice was prolonged for several 10 hours, and the cells were re-cooled on ice for 5 hours. -30 minutes. This treatment significantly increased the frequency of transformation.

Infektion med bacteriophag λ blev udført ved at dyrke 10 ml's kulturer natten over i LB-medium beriget med 0,2% maltose (for at inducere 15 malB-proteinet, som er λ-receptoren) under rystning. Cellerne blev vasket med 0,9% NaCl og resuspenderet i 2 ml 0,01 M magnesiumsulfat og inkuberet i 1 time. Fortyndinger af λ-suspensionen (10®, 10'^·, 10'2) blev fremstillet, og 0,1 ml af phagfortyndingen blev anvendt til at inficere 0,2 ml af suspensionen af sultede celler. 10®-, 10-1-20 og 10'2-fortyndingerne af infektionsblandingerne blev udstrøget på selektive plader.Infection with bacteriophage λ was performed by growing 10 ml cultures overnight in LB medium enriched with 0.2% maltose (to induce the 15 malB protein, which is the λ receptor) with shaking. The cells were washed with 0.9% NaCl and resuspended in 2 ml of 0.01 M magnesium sulfate and incubated for 1 hour. Dilutions of the λ suspension (10®, 10 ', 10'2) were prepared and 0.1 ml of the phage dilution was used to infect 0.2 ml of the suspension of starved cells. The 10®, 10-1-20 and 10'2 dilutions of the infectious mixtures were plated on selective plates.

Til transponering af plasmider med Tn5 (KmR), hvis kilde var phagen λ b221::Tn5, hvis fastgørelsessted var blevet slettet, således at den var ude af stand til at lysogenisere, blev der anvendt en suspension 25 af phagen til at inficere celler, som indeholdt det plasmid, til hvilket transpositionen var ønsket. Infektionen blev udført som ovenfor beskrevet, og kanamycinresistente celler blev udvalgt. Flere tusinde kanamycinresistente kolonier blev samlet, og 0,1 ml af en 10'2-fortynding deraf blev anvendt til at inokulere 100 ml LB-medium.For transposing plasmids with Tn5 (KmR), whose source was the phage λ b221 :: Tn5, whose attachment site had been deleted so as not to lysogenize, a suspension of phage was used to infect cells. which contained the plasmid to which the transposition was desired. The infection was performed as described above and kanamycin resistant cells were selected. Several thousands of kanamycin resistant colonies were collected and 0.1 ml of a 10'2 dilution thereof was used to inoculate 100 ml of LB medium.

30 Kulturen blev dyrket natten over, og plasmid DNA blev fremstillet ud fra denne blanding af celler og anvendt til at transformere E. coli K12 stamme CSH50 til kanamycinresistens.The culture was grown overnight and plasmid DNA was prepared from this mixture of cells and used to transform E. coli K12 strain CSH50 into kanamycin resistance.

DK 167883 B1 20DK 167883 B1 20

Tabel 2Table 2

Plasmider og phagerPlasmids and phages

Plasmid/phag Kilde 5 __ pKN184 Nordstrom et al., Plasmid 4, 1980, s. 322.Plasmid / phage Source 5 __ pKN184 Nordstrom et al., Plasmid 4, 1980, p. 322.

pSF2124 So et al., Mol. Gen. Genet. 142, 1975, s. 239- 249.pSF2124 So et al., Mol. Gen. Genet. 142, 1975, pp. 239- 249.

pJL99 Light & Molin, Mol. Gen. Genet. 184, 1981, s. 56- 10 61.pJL99 Light & Molin, Mol. Gen. Genet. 184, 1981, pp. 56-106.

pGA46 An & Friesen, J. Bact. 140, 1979, s. 400-407.pGA46 An & Friesen, J. Bact. 140, 1979, pp. 400-407.

pKN501 Molin et al., J. Bact. 138, 1979, s. 70-79.pKN501 Molin et al., J. Bact. 138, 1979, pp. 70-79.

pF1403-ll Konstrueret ved at indsætte AluI-Wael-fragmentet fra det basale replikon af plasmid F i Smal-15 stedet på pMC1403 (Casadaban et al., J. Bact.pF1403-II Constructed by inserting the AluI-Wael fragment from the basal replicon of plasmid F into the Sma I-15 site of pMC1403 (Casadaban et al., J. Bact.

143, 1980, s. 971), hvorved der dannedes en fusion mellem E-genet fra plasmid F og lacZ-genet fra pMC1403.143, 1980, p. 971), thereby forming a fusion between the E gene from plasmid F and the lacZ gene from pMC1403.

pHP34 Prentki et al., Gene 17, 1982, s. 189-196.pHP34 Prentki et al., Gene 17, 1982, pp. 189-196.

20 pMC903 Casadaban et al., J. Bact. 143, 1980, s. 971.20 pMC903 Casadaban et al., J. Bact. 143, 1980, p.971.

pKN1562 Molin et al., J. Bact. 138, 1979, s. 70-79.pKN1562 Molin et al., J. Bact. 138, 1979, pp. 70-79.

pVH1424 Konstrueret af P. Valentin-Hansen ved at indsætte et Sau3A-fragment bærende deo-promotoren fra plasmid pVH17 (Valentin-Hansen et al., EMBO J., 25 1982, s. 317) i BamHI-stedet på plasmid pMC1403 (Casadaban et al., op. cit., s. 971). pSKS104 Konstrueret af M. Casadaban ved at indsætte etpVH1424 Constructed by P. Valentin-Hansen by inserting a Sau3A fragment carrying the deo promoter from plasmid pVH17 (Valentin-Hansen et al., EMBO J., 25 1982, p. 317) into the BamHI site of plasmid pMC1403 (Casadaban et al., op. cit., p. 971). pSKS104 Constructed by M. Casadaban by inserting a

FvuII-fragment indeholdende lac-promotoren og translationsindledningsområdet fra pM13mp7 (Mes-30 sing et al., Nucleic Acids Res. 9, 1981, s. 309) i Smal-stedet på pMC1403 efterfulgt af homolog rekombination mellem lacZ-segmenterne. pBR322 Bolivar et al., Gene 2, 1977, s. 95.FvuII fragment containing the lac promoter and translation initiation region of pM13mp7 (Messing 30 et al., Nucleic Acids Res. 9, 1981, p. 309) at the Sma I site of pMC1403 followed by homologous recombination between the lacZ segments. pBR322 Bolivar et al., Gene 2, 1977, p. 95.

pMBl Betlach et al., Fed. Proc. 35, 1976, s. 2037- 35 ’ 2043.pMBl Betlach et al., Fed. Proc. 35, 1976, pp. 2037-35 '2043.

λ b221::Tn5 D.E. Berg, "Insertion and excision of the trans- posable kanamycin resistance determinant Tn5", i DK 167883 B1 21 DNA Insertion Elements, Plasmids and Episomes, (red. A.I. Bukhari et al.).λ b221 :: Tn5 D.E. Berg, "Insertion and excision of the transposable kanamycin resistance determinant Tn5", in DK 167883 B1 21 DNA Insertion Elements, Plasmids and Episomes, (ed. A.I. Bukhari et al.).

EDA4 Dempsey og Willetts, J. Bact. 126, 1976, s. 166.EDA4 Dempsey and Willetts, J. Bact. 126, 1976, p. 166.

5 EKSEMPEL 1EXAMPLE 1

Indsætning af Tn5 (KmR) i EcoRl-A-fragmentet fra RIInsertion of Tn5 (KmR) into the Eco RI-A fragment of RI

Celler af E. coli K-12 stamme CSH50 indeholdende plasmid pKN184, et plasmid, som består af plasmid pSF2124 og det 19 kb lange EcoRl-A-fragment (bærende parA- og parS-områderne) fra plasmid RI (Nordstrom 10 et al., Plasmid 4, 1980, s. 322), blev inficeret som beskrevet i MATERIALER OG METODER med en suspension af bacteriophag Ab211::Tn5.Cells of E. coli K-12 strain CSH50 containing plasmid pKN184, a plasmid consisting of plasmid pSF2124 and the 19 kb EcoRl-A fragment (carrying the parA and parS regions) from plasmid RI (Nordstrom 10 et al. , Plasmid 4, 1980, p. 322), were infected as described in MATERIALS AND METHODS with a suspension of bacteriophage Ab211 :: Tn5.

Efter udvælgelse for kanamycinresistens på LA-plader indeholdende 200 pg/ml kanamycin blev kolonierne indsamlet og blandet. 0,1 ml af en 10"^-fortynding deraf blev anvendt til at pode 100 ml LB-medium.After selection for kanamycin resistance on LA plates containing 200 µg / ml kanamycin, the colonies were collected and mixed. 0.1 ml of a 10 "dilution thereof was used to seed 100 ml of LB medium.

15 Kulturen blev dyrket natten over, og plasmid DNA fremstillet fra kulturen blev anvendt til at transformere E. coli K-12 stamme CSH50, idet der blev udvalgt for kanamycinresistens på plader, som indeholdt 200 pg/ml kanamycin.The culture was grown overnight and plasmid DNA prepared from the culture was used to transform E. coli K-12 strain CSH50, selecting for kanamycin resistance on plates containing 200 µg / ml kanamycin.

Herved fandtes et plasmid, pOUl, som medierer resistens over for 20 kanamycin og har en indsætning af phag DNA svarende til ca. 5 kb (5000 basepar). Plasmidet havde en molekylvægt/størrelse på 34 kb, som blev målt ved at fremstille plasmid DNA og analysere på agarose-geler, og følgende fænotype: KmR, ApR, ParA+, ParB+.Hereby was found a plasmid, pOU1, which mediates resistance to 20 kanamycin and has an insertion of phage DNA corresponding to ca. 5 kb (5000 base pairs). The plasmid had a molecular weight / size of 34 kb, which was measured by producing plasmid DNA and assayed on agarose gels, and the following phenotype: KmR, ApR, ParA +, ParB +.

Plasmid DNA blev fremstillet ud fra pOUl, og plasmidet blev kortlagt 25 med restriktionsenzymer ved at rense plasmid DNA'et, spalte det med ét eller flere restriktionsenzymer og analysere de resulterende fragmenter ved hjælp af agarosegelelektroforese (jfr. fig. 1). Herved blev λ::Tn5-fragmentet indsat i EcoRl-A-fragmentet fra pKN184 identificeret som bærende genet kodende for kanamycinresistens, og place-30 ringen af fragmentet blev bestemt som vist i fig. i. Plasmid pOUl blev anvendt til yderligere analyse og plasmidkonstruktioner.Plasmid DNA was prepared from pOU1 and the plasmid was mapped by restriction enzymes by purifying the plasmid DNA, cleaving it with one or more restriction enzymes and analyzing the resulting fragments by agarose gel electrophoresis (cf. Fig. 1). Hereby, the λ :: Tn5 fragment inserted into the Eco RI-A fragment of pKN184 was identified as the carrier gene encoding kanamycin resistance, and the location of the fragment was determined as shown in FIG. Plasmid pOU1 was used for further analysis and plasmid constructs.

2222

Ulv Ib/OiSJ b lWolf Ib / OiSJ b l

Stammen E. coli CSH50/p0Ul er deponeret i Deutsche Sammlung von Mikroorganismen, Grisebachstrasse 8, D-3400 Gottingen, der i det følgende er forkortet til DSM, under deponeringsnummeret 2712.The strain E. coli CSH50 / p0Ul is deposited in the Deutsche Sammlung von Microorganism, Grisebachstrasse 8, D-3400 Gottingen, hereinafter abbreviated to DSM, under the deposit number 2712.

Deponeringen er foretaget i overensstemmelse med Budapesttraktaten.The deposit was made in accordance with the Budapest Treaty.

5 EKSEMPEL 2EXAMPLE 2

Konstruktion af et plasmid, som egner sig til kloning af par+-fragmenterConstruction of a plasmid suitable for cloning pairs of + fragments

Plasmid pJL99 (Light & Molin, Hol. Gen. Genet. 184-, 1981, s. 56-61) bærer en fusion mellem repA-genet fra plasmid RI og lac-operonet; 10 plasmidet medierer en Lac+-fænotype. Pstl-Sall-fragmentet, som bærer repA-lac-fusionen, blev udskåret fra pJL99 og indsat i pGA46, som er et pl5-replikon (An & Friesen, J. Bact. 140, 1979, s. 400-407) til dannelse af plasmidet pJLl24. Et kort over dette plasmid er vist i fig. 2. Plasmid pJLl24 medierer også en Lac+-fænotype på McConkey-15 lactoseindikatorplader, men det viste sig, at indsætning af DNA- fragmenter med ringe eller ingen promotoraktivitet i Psti-stedet på pJLl24 interfererer med repA-promotorens aktivitet på en sådan måde, at disse hybrider ikke længere viser sig som Lac+ på McConkey-lactoseindikatorplader. På de mere følsomme X-gal-indikatorplader er 20 transformerede kolonier imidlertid Lac+, hvilket viser, at udtryk -kelse af ^-galactosidase er nedsat, men ikke fuldstændigt undertrykt i hybriderne. pJL124 kan derfor anvendes til at klone Psfcl-fragmen-ter, eftersom hybridplasmider let detekteres på McConkey-lactoseindikatorplader som Lac - transf ormanter. Eftersom pJL124 er et pl5-25 replikon og således ustabilt, hvilket let detekteres, da celler, hvorfra plasmidet er gået tabt, danner farveløse kolonier på lactoseindikatorplader uden selektionstryk, kan der endvidere på X-galplader screenes for Psfcl- fragmenter, som er i stand til at stabilisere pJL124.Plasmid pJL99 (Light & Molin, Hol. Gen. Genet. 184-, 1981, pp. 56-61) bears a fusion between the repA gene from plasmid RI and the lac operon; The plasmid mediates a Lac + phenotype. The pstI-SalI fragment carrying the repA-lac fusion was excised from pJL99 and inserted into pGA46, which is a pl5 replicon (An & Friesen, J. Bact. 140, 1979, pp. 400-407) to form of the plasmid pJL124. A map of this plasmid is shown in FIG. 2. Plasmid pJL124 also mediates a Lac + phenotype on McConkey lactose indicator plates, but it was found that insertion of DNA fragments with little or no promoter activity into the Psti site of pJL124 interferes with the activity of the repA promoter in such a way that these hybrids no longer appear as Lac + on McConkey lactose indicator plates. However, on the more sensitive X-gal indicator plates, 20 transformed colonies are Lac +, which shows that expression of β-galactosidase is decreased, but not completely suppressed in the hybrids. Therefore, pJL124 can be used to clone Psfcl fragments, since hybrid plasmids are readily detected on McConkey lactose indicator plates such as Lac transforms. Furthermore, since pJL124 is a pl5-25 replicon and thus unstable, which is readily detected as cells from which the plasmid is lost form colorless colonies on lactose indicator plates without selection pressure, it is also possible to screen on X-gal plates for Psfcl fragments capable of to stabilize pJL124.

DK 167883 B1 23DK 167883 B1 23

Programmet for isolering af Psti-par+-fragmenter består således af følgende trin: 1) Ligation af pJL124.kløvet med PstI og Psti-fragmenter fra et andet plasmid.Thus, the program for the isolation of Psti pairs + fragments consists of the following steps: 1) Ligation of the pJL124. gap with PstI and Psti fragments from another plasmid.

5 2) Transformation til CSH50 med udstrygning på McConkey-lactose- plader indeholdende chloramphenicol.2) Transformation to CSH50 with smear on McConkey lactose plates containing chloramphenicol.

3) Testning af kloner, der viser sig som Lac på McConkey-lac-toseplader, for stabil nedarvning af Lac+-fænotypen på X-gal-indikatorplader (jfr. MATERIALER OG METODER).3) Testing clones that appear as Lac on McConkey-lac toplates for stable inheritance of the Lac + phenotype on X-gal indicator plates (cf. MATERIALS AND METHODS).

10 Stammen E. coli CSH50/pJL124 er deponeret i DSM under deponerings-nummeret 2760.The strain E. coli CSH50 / pJL124 is deposited in the DSM under the deposit number 2760.

Deponeringen er foretaget i overensstemmelse med Budapesttraktaten. EKSEMPEL 3The deposit was made in accordance with the Budapest Treaty. EXAMPLE 3

Stabilisering af ustabile plasmider med parA- og parB-områderne 15 1. Mini-Ri replikonStabilization of unstable plasmids with the parA and parB regions 15 1. Mini-Ri replicon

Plasmid p0U71 (DSM deponeringsnummer 2471), som er et runaway-repli-kationsderivat af plasmid pKN1562, som omfatter plasmid Ri's basale replikon, λΡ^-promotoren og clg^-repressorgenet fra phag EDX4, genet kodende for /3-lactamase fra Tn3-transposonen og et unikt EcoRl-sted 20 (en detaljeret beskrivelse af konstruktionen af pOU71 findes i nærværende ansøgers samtidigt indleverede ansøgning med benævnelsen "Plasmider med betinget ukontrolleret replikationsopførsel", der er indleveret samme dag som nærværende ansøgning), blev kløvet med EcoRl, og EcoRl-A: :Tn5-fragmentet fra pOUl (jfr. eksempel 1) blev indsat 25 efterfulgt af ligation og transformation af E. coli stamme CSH50, idet kanamycinresistente celler blev udvalgt på LA-plader, som indeholdt 50 pg/ml kanamycin.Plasmid p0U71 (DSM deposit number 2471), which is a runaway replication derivative of plasmid pKN1562, which includes the basal replicon of plasmid Ri, the λΡΡ promoter and the clgg repressor gene of phag EDX4, the gene encoding β-lactamase from Tn3 the transposon and a unique EcoRl site 20 (a detailed description of the construction of pOU71 can be found in the co-filing application of the present applicant, entitled "Plasmids with Conditional Uncontrolled Replication Behavior" filed on the same day as the present application), was cleaved with EcoRl, and EcoRl -A:: The tn5 fragment from pOUl (cf. Example 1) was inserted followed by ligation and transformation of E. coli strain CSH50, selecting kanamycin resistant cells on LA plates containing 50 pg / ml kanamycin.

Transformanterne blev screenet for pOU71's runaway-replikationsfæ-notype ved udstrygning på LA-plader indeholdende 50 pg/ml kanamycin DK 167883 B1 24 og inkubation ved 42°C. Celler, som indeholder runaway-replikations-plasmider, ophører til sidst med at vokse under disse betingelser.The transformants were screened for pOU71's runaway replication phonotype by smearing on LA plates containing 50 µg / ml kanamycin DK 167883 B1 24 and incubation at 42 ° C. Cells containing runaway replication plasmids eventually cease to grow under these conditions.

Herved blev plasmid pOU71-184 identificeret, hvilket plasmid havde en størrelse på 25,5 kb og følgende fænotype: ParA+, ParB+, Ap®, Km®·.Hereby plasmid pOU71-184 was identified, which plasmid had a size of 25.5 kb and the following phenotype: ParA +, ParB +, Ap®, Km® ·.

5 Plasmidet blev kortlagt med restriktionsenzymer som beskrevet i eksempel 1 (jfr. fig. 3). Det fremgår af restriktionskortet, at PcoRl-A::Tn5-fragmentet er blevet indsat korrekt i EcoRl-stedet på pOU71.The plasmid was mapped with restriction enzymes as described in Example 1 (cf. Fig. 3). It appears from the restriction map that the PcoRl-A :: Tn5 fragment has been inserted correctly into the EcoRl site of pOU71.

Celler, som indeholdt plasmidet, blev dyrket på LA-plader i 100 generationer uden selektionstryk, dvs. uden at blive dyrket på plader in-10 deholdende et antibiotikum; ved bestemmelse i henhold til den i MATERIALER OG METODER beskrevne procedure (fordelingstest II) iagttoges det ikke, at cellerne mister plasmidet, hvorimod pOU71 gik tabt fra celler, som blev dyrket under tilsvarende betingelser, med en frekvens på 1% pr. generation. Det blev således bestemt, at pOU71-184 15 nedarves stabilt med en tabsfrekvens på ca. 10'^/celle/generation.Cells containing the plasmid were grown on LA plates for 100 generations without selection pressure, i.e. without being grown on plates containing an antibiotic; by determination according to the procedure described in MATERIALS AND METHODS (Partition Test II), it was not observed that the cells lose the plasmid, whereas pOU71 was lost from cells grown under similar conditions at a frequency of 1% per day. generation. Thus, it was determined that pOU71-184 is stably inherited with a loss frequency of approx. 10 '^ / cell / generation.

Stammen E. coli CSH50/pOU71-184 er deponeret i DSM under deponeringsnummeret 2763.The strain E. coli CSH50 / pOU71-184 is deposited in the DSM under the deposit number 2763.

Deponeringen er foretaget i overensstemmelse med Budapesttraktaten.The deposit was made in accordance with the Budapest Treaty.

2. pl5-replikon 20 Plasmid pJLl24 (jfr. eksempel 2), som er et Par pl5-replikon, blev spaltet med restriktionsenzymet Pst I og blandet med plasmid pKN184 (jfr. eksempel 1), som var blevet delvis kløvet med PstI, efterfulgt af ligation. Ligationsblandingen blev transformeret til E. coli stamme CSH50, idet der blev udvalgt for chloramphenicolresistens på 25 McConkey-lactoseindikatorplader indeholdende 50 Mg/ml chloramphenicol.2. pl5 replicon 20 Plasmid pJL124 (cf. Example 2), which is a Par p15 replicon, was digested with restriction enzyme Pst I and mixed with plasmid pKN184 (cf. example 1), which had been partially cleaved with PstI, followed by of ligation. The ligation mixture was transformed into E. coli strain CSH50, selected for chloramphenicol resistance on 25 McConkey lactose indicator plates containing 50 Mg / ml chloramphenicol.

Cellerne indeholdende pJL124, som bar ét eller flere Pstl-fragmenter (jfr. eksempel 2), blev testet for stabil nedarvning af Lac+-fænotypen på X-gal-plader. Et af de stabilt nedarvede plasmider viste sig 30 at indeholde både parA- og parB - området. Dette plasmid, pOU2, har en størrelse på 24 kb og følgende fænotype: Cm®, Lac+, ParA+, ParB+.The cells containing pJL124 carrying one or more PstI fragments (cf. Example 2) were tested for stable inheritance of the Lac + phenotype on X-gal plates. One of the stably inherited plasmids was found to contain both the parA and parB regions. This plasmid, pOU2, has a size of 24 kb and the following phenotype: Cm®, Lac +, ParA +, ParB +.

DK 167883 B1 25DK 167883 B1 25

Plasmidet blev kortlagt med restriktionsenzymer som beskrevet i eksempel 1 (jfr. fig. 4). Det fremgår af restriktionskortet, at et PstI- fragment er blevet slettet fra PcoRl-A-fragmentet.The plasmid was mapped with restriction enzymes as described in Example 1 (cf. Fig. 4). It is evident from the restriction map that a PstI fragment has been deleted from the PcoR1-A fragment.

Cellerne indeholdende plasmidet blev dyrket på X-gal-plader i 100 ge-5 nerationer uden selektionstryk, og det blev bestemt, at pOU2 nedarves stabilt med en LF-værdi på mindre end 10'^/celle/generation i modsætning til pJL124, som gik tabt fra cellerne med en frekvens på 0,5-1¾/celle/generation.The cells containing the plasmid were grown on X-gal plates for 100 generations without selection pressure, and it was determined that pOU2 is stably inherited with an LF value of less than 10 '/ cell / generation as opposed to pJL124, which was lost from the cells at a frequency of 0.5-1¾ / cell / generation.

Stammen E. coli CSH50/p0U2 er deponeret i DSM under deponeringsnum-10 meret 2713.The strain E. coli CSH50 / PO2 is deposited in the DSM under the deposit number 2713.

Deponeringen er foretaget i overensstemmelse med Budapesttraktaten.The deposit was made in accordance with the Budapest Treaty.

3. pMBl-replikon3. pMB1 replicon

Plasmid pF1403-ll (jfr. tabel 2) er et ustabilt nedarvet derivat af pBR322 (et pMBl-r ep likon), som bærer en fusion mellem et gen fra 15 plasmid F og lac-operonet, Plasmidet medierer en Ap^·, Lac+-fænotype. .EcoRl-A::Tn5-fragmentet fra plasmid pOUl (eksempel 1) blev indsat i det unikke i?coRl-sted på plasmid pF1403-ll umiddelbart oven for genfusionen efterfulgt af ligation og transformation til E. coli stamme CSH50, idet der blev udvalgt for Ap®· på plader, som indeholdt 20 50 pg/ml ampicillin, Km^· på plader indeholdende 50 /xg/ml kanamycin ogPlasmid pF1403-II (cf. Table 2) is an unstable inherited derivative of pBR322 (a pMB1-r epicone), which bears a fusion between a gene from plasmid F and the lac operon, the plasmid mediates an Ap phenotype. The EcoRl-A :: Tn5 fragment from plasmid pOU1 (Example 1) was inserted into the unique? CoR1 site of plasmid pF1403-111 immediately above the gene fusion followed by ligation and transformation to E. coli strain CSH50 selected for Ap® · on plates containing 20 50 µg / ml ampicillin, Km 2 · on plates containing 50 µg / ml kanamycin and

Lac+ på McConkey-lactoseindikatorplader.Lac + on McConkey lactose indicator plates.

Det resulterende plasmid pOUlO blev kortlagt med restriktionsenzymer som beskrevet i eksempel 1 (jfr. fig. 5), og indsætningen af EcoRl-A::Tn5-fragmentet blev verificeret. Plasmidet har en størrelse på 25 34 kb og følgende fænotype: Km^, Ap^, Lac+, ParA+, ParB+.The resulting plasmid pOU10 was mapped with restriction enzymes as described in Example 1 (cf. Fig. 5) and the insertion of the Eco RI-A :: Tn5 fragment was verified. The plasmid has a size of 25 34 kb and the following phenotype: Km ^, Ap ^, Lac +, ParA +, ParB +.

Plasmidet blev testet for stabil nedarvning som beskrevet i eksempel 3.1. Det blev således påvist, at pOUlO nedarves stabilt med en LF-værdi på mindre end 10'^/celle/generation, hvorimod pF1403-ll gikThe plasmid was tested for stable inheritance as described in Example 3.1. Thus, it was shown that pOU110 is stably inherited with an LF value of less than 10 µl / cell / generation, whereas pF1403-l1 went

OISLAND

tabt fra cellerne med en frekvens på 6 x 10'J pr. generation.lost from the cells at a frequency of 6 x 10 generation.

DK 167883 B1 26DK 167883 B1 26

Stammen E. coli CSH50/pOU10 er deponeret i DSM under deponeringsnummeret Ulk.The strain E. coli CSH50 / pOU10 is deposited in the DSM under the deposit number Ulk.

Deponeringen er foretaget i overensstemmelse med Budapesttraktaten. EKSEMPEL 4 5 Kloning af Psti-fragmenter fra EcoRl-A-fragmentet, som stabiliserer pJL124The deposit was made in accordance with the Budapest Treaty. EXAMPLE 4 Cloning of Psti fragments from the Eco RI-A fragment which stabilizes pJL124

RcoRl-A-fragmentet blev kløvet med et antal restriktionsenzymer, og det resulterende fysiske kort er vist i fig. 1. Det fremgår af denne figur, at fragmentet består af mange Psti-fragmenter. For at reducere 10 størrelsen af det fragment, der medierer Par+-fænotypen, forsøgte man at subklone par-områder, der eventuelt blev båret på ét eller flere af Psti-fragmenterne, i screeningsvektoren pJL124 (jfr. eksempel 2). Analyse af flere kloner med den korrekte fænotype - Lac på McConkey-lactoseplader og stabil nedarvning i fraværelse af selektionstryk -15 viste, at Psti-D-fragmentet (jfr. fig. i) medierede denne fænotype.The RcoR1-A fragment was cleaved with a number of restriction enzymes and the resulting physical map is shown in FIG. 1. It is apparent from this figure that the fragment consists of many Psti fragments. In order to reduce the size of the fragment mediating the Par + phenotype, attempts were made to subclone pair regions, possibly carried on one or more of the Psti fragments, into the screening vector pJL124 (cf. Example 2). Analysis of multiple clones with the correct phenotype - Lac on McConkey lactose plates and stable inheritance in the absence of selection pressure -15 showed that the Psti-D fragment (cf. Fig. I) mediated this phenotype.

Intet andet enkelt Psti-fragment var i stand til at stabilisere pJL124. Det område, der var ansvarligt for stabilisering af pJL124, og som var placeret inde i det 1,8 kb lange Ps ti-fragment, blev betegnet parB.No other single Psti fragment was able to stabilize pJL124. The region responsible for stabilizing pJL124, which was located within the 1.8 kb Ps 10 fragment, was designated parB.

20 For at analysere Psti-D-fragmentet yderligere, blev fragmentet klonet i det unikke Pstl-sted i bla-genet på pBR322, hvorved dannedes pOU93 (jfr. fig. 7; plasmidet er deponeret i DSM under deponeringsnummeret 2724). Restriktionskortlægning af dette plasmid viste, at Pstl-D-fragmentet indeholder tre Rsal-steder (jfr. fig. 6). Rsal danner 25 stumpe ender, og det 900 bp lange Rsal-fragment blev derfor indsat i Smal-stedet på plasmid pHP34 (Prentki et al., Gene 17, 1982, s. 189-196) på følgende måde. pOU93 blev kløvet med Rsal og blandet med pHP34, der var blevet kløvet med Smal, efterfulgt af ligation. Ligationsblandingen blev transformeret til E. coli stamme CSH50, som 30 allerede indeholdt plasmid pOU94 (et pl5-derivat, som fænotypisk er Lac+ og ParB+; jfr. fig. 8; plasmidet er deponeret i DSM under depo- DK 167883 B1 27 neringsnummeret 2725), idet der blev udvalgt for ampicillinresistens på plader indeholdende 50 /zg/ml ampicillin.To further analyze the Psti-D fragment, the fragment was cloned into the unique Pst1 site of the bla gene of pBR322, thereby forming pOU93 (cf. Fig. 7; the plasmid is deposited in DSM under deposition number 2724). Restriction mapping of this plasmid showed that the PstI-D fragment contains three Rsa I sites (cf. Fig. 6). Rsal forms 25 blunt ends, and therefore the 900 bp Rsal fragment was inserted into the SmaI site of plasmid pHP34 (Prentki et al., Gene 17, 1982, pp. 189-196) as follows. pOU93 was cleaved with Rsal and mixed with pHP34 which had been cleaved with SmaI, followed by ligation. The ligation mixture was transformed into E. coli strain CSH50, which already contained plasmid pOU94 (a p15 derivative phenotypically Lac + and ParB +; cf. Fig. 8; the plasmid is deposited in DSM under depot number 2725) , for ampicillin resistance was selected on plates containing 50 µg / ml ampicillin.

Som følge af den inkompatibilitet, som udtrykkes af parB+-områder, som bæres på forskellige plasmider, går pOU94 tabt, når et andet 5 plasmid, som fænotypisk er ParB+, indføres i E. coli-cellerne, hvorved det er muligt at udvælge for korrekte indsætninger og transfor-manter ved at stryge cellerne ud på McConkey-plader og screene for farveløse kolonier (Lac ). Et sådant inkompatibelt plasmid pHP34-derivat, der viste sig at indeholde det 900 bp lange Rsal-fragment, 10 fik betegnelsen pOU13. Plasmidet har en størrelse på 5,3 kb og følgende fænotype: TcR, ApR, ParB+.Due to the incompatibility expressed by parB + regions carried on different plasmids, pOU94 is lost when another 5 plasmid, which is phenotypically ParB +, is introduced into the E. coli cells, making it possible to select for correct inserts and transforms by ironing the cells onto McConkey plates and screening for colorless colonies (Lac). One such incompatible plasmid pHP34 derivative, which was found to contain the 900 bp Rsal fragment, was designated pOU13. The plasmid has a size of 5.3 kb and the following phenotype: TcR, ApR, ParB +.

Plasmidet blev kortlagt med restriktionsenzymer som beskrevet i eksempel 1 (jfr. fig. 9). Kortlægningen viste, at Rsal - fragmentet var blevet omdannet til et 900 bp langt EcoRl - fragment, idet Smal-stedet 15 på pHP34 er flankeret af to EcoRl-steder.The plasmid was mapped with restriction enzymes as described in Example 1 (cf. Fig. 9). The mapping revealed that the Rsal fragment had been converted to a 900 bp EcoRl fragment, with the SmaI site 15 of pHP34 flanked by two EcoRl sites.

Stammen £. coli CSH50/pOU13 er deponeret i DSM under deponerings-nummeret 2716.Tribes £. coli CSH50 / pOU13 is deposited in DSM under deposit number 2716.

Deponeringen er foretaget i overensstemmelse med Budapesttraktaten.The deposit was made in accordance with the Budapest Treaty.

Det 900 bp lange £coRl - fragment fra pOU13 blev indsat i EcoRl-stedet 20 på pOUlOl, som er et ApR, CmR runaway mini-Rl-derivat (en detaljeret beskrivelse af konstruktionen af pOUlOl findes i nærværende ansøgers samtidigt indleverede ansøgning med titlen "Plasmider med betinget ukontrolleret replikationsopførsel", der er indleveret samme dag som nærværende ansøgning), med et unikt £coRl-sted i cat-genet (genet, 25 der koder for CmR), til dannelse af plasmid pOU14, som har en størrelse på 8,2 kb og følgende fænotype: Cm^, ApR, ParB+.The 900 bp £ coRl fragment from pOU13 was inserted into EcoRl site 20 on pOUlOl, which is an ApR, CmR runaway mini-Rl derivative (a detailed description of the construction of pOUlOl can be found in the present application's simultaneously filed titled " Conditional uncontrolled replication behavior plasmids, filed on the same day as the present application), with a unique? CoR1 site in the cat gene (the gene encoding CmR) to generate plasmid pOU14 having a size of 8 , 2 kb and the following phenotype: Cm ^, ApR, ParB +.

Plasmidet blev kc . tlagt med restriktionsenzymer som beskrevet i eksempel 1 (jfr. fig. 10).The plasmid was kc. prepared with restriction enzymes as described in Example 1 (cf. Fig. 10).

Plasmidet blev testet for stabil nedarvning som beskrevet i eksempel 30 3.1. Det blev således påvist, at ved 30°C nedarves pQU14 stabilt med DK 167883 Bl 28 en LF-værdi på mindre end 1 x ICT^/celle/generation, hvorimod pOUlOl går tabt fra cellerne med en frekvens på 1% pr. generation.The plasmid was tested for stable inheritance as described in Example 30 3.1. Thus, it was demonstrated that at 30 ° C, pQU14 is stably inherited with DK 167883 B1 28 an LF value of less than 1 x ICT 2 / cell / generation, whereas pOU101 is lost from the cells at a frequency of 1% per day. generation.

Stammen E. coli CSH50/pOU14 er deponeret i DSM under deponeringsnummeret 2717.The strain E. coli CSH50 / pOU14 is deposited in the DSM under the deposit number 2717.

5 Deponeringen er foretaget i overensstemmelse med Budapesttraktaten. EKSEMPEL 55 The deposit was made in accordance with the Budapest Treaty. EXAMPLE 5

Stabilisering af mini-Rl plasmider med parB- fragmentetStabilization of mini-R1 plasmids with the parB fragment

Plasmid pOU90, som er et runaway-replikationsderivat af pKN1562, som omfatter plasmid RI's basale replikon, AP^-promotoren og clg^-10 repressoren fra phag EDA4, genet kodende for β-lactamase fra Tn3- transposonen og fcoRl-A-fragmentet fra pKN184 (en detaljeret beskrivelse af konstruktionen af p0U90 findes i nærværende ansøgers samtidigt indleverede ansøgning med benævnelsen "Plasmider med betinget ukontrolleret replikationsopførsel", der er indleveret samme dag som 15 nærværende ansøgning), i hvilket derivat FcoRl-A-fragmentet fra pKN184 er blevet indsat, blev kløvet med Sall og ligateret til dannelse af plasmid pOU61. Plasmidet blev transformeret til E. coli stamme CSH50, idet der blev udvalgt for Lac fænotype på McConkey-plader.Plasmid pOU90, which is a runaway replication derivative of pKN1562, which includes the basal replicon of plasmid RI, the AP 1 promoter and the clg ^ -10 repressor of phag EDA4, the gene encoding the β-lactamase from the Tn3 transposon and the fcoR1 A fragment from pKN184 (a detailed description of the construction of p0U90 can be found in the co-filed application of the present applicant, entitled "Plasmids with Conditional Uncontrolled Replication Behavior" filed on the same day as the present application) into which the derivative FcoR1-A fragment from pKN184 has been inserted , was cleaved with SalI and ligated to generate plasmid pOU61. The plasmid was transformed into E. coli strain CSH50, selecting for Lac phenotype on McConkey plates.

20 pOU61 blev kortlagt med restriktionsenzymer som beskrevet i eksempel 1 (jfr. fig. 11). Af restriktionskortet fremgår det, at pOU61 bærer den 3,6 kb lange højre ende af EcoRl-A-fragmentet indeholdende parB-området. Plasmidet har en størrelse på 10 kb og følgende fænotype:20 pOU61 was mapped with restriction enzymes as described in Example 1 (cf. Fig. 11). From the restriction map, it appears that pOU61 carries the 3.6 kb right end of the EcoR1-A fragment containing the parB region. The plasmid has a size of 10 kb and the following phenotype:

ParB+, ApR, Lac . Plasmidet blev testet for stabil nedarvning som 25 beskrevet i eksempel 3.1. Det blev således påvist, at pOU61 nedarves stabilt med en LF-værdi på mindre end 1 x 10‘^/celle/generation.ParB +, ApR, Lac. The plasmid was tested for stable inheritance as described in Example 3.1. Thus, it was shown that pOU61 is inherited stably with an LF value of less than 1 x 10 6 / cell / generation.

Stammen E. coli CSH50/pOU61 er deponeret i DSM under deponerings-nummeret 2723.The strain E. coli CSH50 / pOU61 is deposited in the DSM under the deposit number 2723.

Deponeringen er foretaget i overensstemmelse med Budapesttraktaten.The deposit was made in accordance with the Budapest Treaty.

DK 167883 B1 29 EKSEMPEL 6Example 16

Stabilisering af plasmid pF1403-ll med parB-fragmentetStabilization of plasmid pF1403-II with the parB fragment

Plasmid pOUl (jfr. eksempel 1) blev kløvet med Sall og blandet med plasmid pF1403-ll, som også var blevet kløvet med Sall efterfulgt af 5 ligation og transformation til E. coli stamme CSH50, idet der blev udvalgt for ampicillinresistente kolonier på McConkey-lactoseindika-torplader. Nogle af disse Lac+-kloner blev screenet for stabil ned-arvning af Lac+-fænotypen på McConkey-plader som beskrevet i MATERIALER OG METODER.Plasmid pOU1 (cf. Example 1) was cleaved with SalI and mixed with plasmid pF1403-1, which had also been cleaved with SalI followed by 5 ligation and transformation to E. coli strain CSH50, selected for ampicillin resistant colonies on McConkey lactoseindika Torp-lets. Some of these Lac + clones were screened for stable inheritance of the Lac + phenotype on McConkey plates as described in MATERIALS AND METHODS.

10 De stabilt nedarvede plasmider blev kortlagt med restriktionsenzymer som beskrevet i eksempel 1 (jfr. fig. 12). Det fremgår af restriktionskortet, at de bærer Sall-fragmentet fra pOUl, hvorpå parB-områ-det er placeret. Plasmidet bestående af pF1403-ll og SalI-fragmentet fra pOUl fik betegnelsen pOU12. Det havde en størrelse på 16 kb og 15 følgende fænotype: ParB+, Lac+, Ap^. pOU12 blev nedarvet stabilt med en LF-værdi på mindre end 5 x 10'^/celle/generation.The stably inherited plasmids were mapped with restriction enzymes as described in Example 1 (cf. Fig. 12). It is evident from the restriction map that they carry the SalI fragment from pOU1 on which the parB region is located. The plasmid consisting of pF1403-II and the SalI fragment from pOU1 was designated pOU12. It had a size of 16 kb and 15 following phenotype: ParB +, Lac +, Ap ^. pOU12 was inherited stably with an LF value of less than 5 x 10 6 / cell / generation.

Stammen E. coli CSH50/pOU12 er deponeret i DSM under deponerings-nummeret 2715.The strain E. coli CSH50 / pOU12 is deposited in the DSM under the deposit number 2715.

Deponeringen er foretaget i overensstemmelse med Budapesttraktaten.The deposit was made in accordance with the Budapest Treaty.

20 EKSEMPEL 7EXAMPLE 7

Stabilisering af pl5-plasmider med parA-fragmentetStabilization of p15 plasmids by the parA fragment

Plasmid pMC903 (Casadaban et al., J. Bact. 143, 1980, s. 971) blev kløvet med EcoRL, og FcoRl-fragmentet fra plasmid pOU43 (jfr. fig.Plasmid pMC903 (Casadaban et al., J. Bact. 143, 1980, p. 971) was cleaved with EcoRL, and the FcoR1 fragment from plasmid pOU43 (cf. Figs.

13; DSM deponeringsnummer 2720) bærende parå-området blev indsat 25 efterfulgt af ligation og transformation til E. coli stamme CSH50.13; DSM deposit number 2720) carrying the para region was inserted 25 followed by ligation and transformation to E. coli strain CSH50.

Det resulterende plasmid fik betegnelsen pOU45 og havde en størrelse på 13,4 kb og følgende fænotype: ParA+, Lac , Ap®·, Km^·.The resulting plasmid was designated pOU45 and had a size of 13.4 kb and the following phenotype: ParA +, Lac, Ap® ·, Km ^ ·.

30 UK Tb/bbJ b l30 UK Tb / bbJ b l

Plasmidet blev kortlagt med restriktionsenzymer som beskrevet i eksempel 1 (jfr. fig. 14). Af restriktionskortet fremgår det, at parA-området er blevet indsat i lac-operonet, som derved inaktiveres.The plasmid was mapped with restriction enzymes as described in Example 1 (cf. Fig. 14). The restriction map shows that the parA region has been inserted into the lac operon, which is thereby inactivated.

Da plasmidet blev testet for stabilitet som beskrevet i MATERIALER OG 5 METODER, viste det sig, at det blev nedarvet stabilt med en LF-værdi på 8 x 10'^/celle/generation, hvorimod pMC903 har en LF-værdi på 1%/celle/generation.When the plasmid was tested for stability as described in MATERIALS AND 5 METHODS, it was found to be inherited stably with a LF value of 8 x 10 6 / cell / generation, whereas pMC903 has a LF value of 1% / cell / generation.

Stammen E. coli CSH50/pOU45 er deponeret i DSM under deponeringsnummeret 2721.The strain E. coli CSH50 / pOU45 is deposited in the DSM under the deposit number 2721.

10 Deponeringen er foretaget i overensstemmelse med Budapesttraktaten. EKSEMPEL 810 The deposit was made in accordance with the Budapest Treaty. EXAMPLE 8

Stabilisering af mini-Rl plasmider med parA-området £ coRl - fragmentet fra pOU43 blev indsat i et mini-Rl plasmid, pOU82 (DSM deponeringsnummer 2482), der omfatter plasmid RI's basale re-15 plikon, λΡ^-promotoren og cl-repressorgenet fra phag EDA4, genet, som koder for /3-lactamase, fra Tn3-transposonen, deo-promotoren og den aminoterminale ende af lacZ-genet fra pVH1424, og resten af lac-operonet fra pSKS104 (en detaljeret beskrivelse af konstruktionen af pOU82 findes i nærværende ansøgers samtidigt indleverede ansøgning 20 med benævnelsen "Plasmider med betinget ukontrolleret replikation-sopførsel", som er indleveret samme dag som nærværende ansøgning).Stabilization of mini-R1 plasmids with the parA region £ coR1 fragment of pOU43 was inserted into a mini-R1 plasmid, pOU82 (DSM accession number 2482), comprising the basal replicon of plasmid RI, the λΡ ^ promoter and the cl repressor gene. from the phage EDA4, the gene encoding β-lactamase, from the Tn3 transposon, the deo promoter and the amino-terminal end of the lacZ gene from pVH1424, and the rest of the lac operon from pSKS104 (a detailed description of the construct of pOU82 is found in the present applicant's application at the same time filed application 20, entitled "Plasmids with Conditional Uncontrolled Replication Behavior", filed on the same day as this application).

Plasmid pOU82 medierer Ap®· og Lac+-fænotyperne og har et unikt ÆcoRl-sted, som er anvendeligt til kloning af £coRl-fragmenter. Dette plasmid går tabt med en frekvens på 1% pr. generation i fraværelse af 25 selektionstryk.Plasmid pOU82 mediates the Ap® and Lac + phenotypes and has a unique EcoRl site that is useful for cloning βcoRl fragments. This plasmid is lost at a frequency of 1% per day. generation in the absence of 25 selection pressures.

Et plasmid, i hvilket det 2,4 kb lange £coRl-fragment var blevet indsat i én orientering, fik betegnelsen p0U47. Plasmidet havde en størrelse på 14 kb og følgende fænotype: ParA+, Lac+, Ap®\ DK 167883 B1 31 pOU47 blev kortlagt med restriktionsenzymer som beskrevet i eksempel 1 (jfr. fig. 15).A plasmid into which the 2.4 kb long CoRl fragment had been inserted in one orientation was designated p0U47. The plasmid had a size of 14 kb and the following phenotype: ParA +, Lac +, Ap® \ DK 167883 B1 31 pOU47 was mapped with restriction enzymes as described in Example 1 (cf. Fig. 15).

Stammen E. coli CSH50/pOU47 er deponeret i DSM under deponerings-nummeret 2722.The strain E. coli CSH50 / pOU47 is deposited in the DSM under the deposit number 2722.

5 Deponeringen er foretaget i overensstemmelse med Budapesttraktaten.5 The deposit was made in accordance with the Budapest Treaty.

EcoRl-fragmentet, der bar parA-området, blev yderligere reduceret med 400 bp ved hjælp af exonukleasen Bal31; sletningsproceduren blev udført som beskrevet i MATERIALER OG METODER under anvendelse af det unikke BamHI-sted på p0U47. Det konstruerede plasmid fik betegnelsen 10 p0U472. Plasmidet havde en størrelse på 13 kb og følgende fænotype:The EcoRl fragment carrying the parA region was further reduced by 400 bp by the exonuclease Bal31; The deletion procedure was performed as described in MATERIALS AND METHODS using the unique BamHI site on p0U47. The engineered plasmid was designated 10 pUU472. The plasmid had a size of 13 kb and the following phenotype:

ParA+, Lac+, Ap®·.ParA +, Lac +, Ap® ·.

pOU472 blev kortlagt med restriktionsenzymer som beskrevet i eksempel 1 (jfr. fig. 16). Det fremgår af restriktionskortet, at p0U472 bærer det 2,0 kb lange EcoRl-fragment, som genereres ved BaI31-sletningen.pOU472 was mapped with restriction enzymes as described in Example 1 (cf. Fig. 16). It appears from the restriction map that pUU472 carries the 2.0 kb EcoRl fragment generated by the BaI31 deletion.

15 Da plasmidet blev testet for stabilitet som beskrevet i MATERIALER OG METODER, viste det sig at blive nedarvet stabilt, hvilket betyder, at hele parA-området er indeholdt i det 2,0 kb lange EcoRl-fragment.When the plasmid was tested for stability as described in MATERIALS AND METHODS, it was found to be inherited stably, meaning that the entire parA region is contained in the 2.0 kb EcoRl fragment.

Stammen E, coli CSH50/pOU472 er deponeret i DSM under deponeringsnummeret 2726.Strain E, coli CSH50 / pOU472 is deposited in DSM under deposit number 2726.

20 Deponeringen er foretaget i overensstemmelse med Budapesttraktaten. EKSEMPEL 920 The deposit was made in accordance with the Budapest Treaty. EXAMPLE 9

Konstruktion af et mini-Rl plasmid bærende parA-områdetConstruction of a mini-R1 plasmid carrying the parA region

Plasmid pOU90 (jfr. eksempel 5) blev spaltet med BamHI og delvis med Sau3A for at slette en del af EcoRl-A-fragmentet, idet de 6 kb, der 25 sidder yderst til venstre, blev bevaret, efterfulgt af ligation. Det resulterende plasmid pOU91 blev transformeret til E. coli stamme GSH50. pOTJ91 har en størrelse på 18,75 kb og følgende fænotype: Par+, DK 167883 B1 32Plasmid pOU90 (cf. Example 5) was digested with BamHI and partially with Sau3A to delete a portion of the Eco RI-A fragment, preserving the 6 kb located to the far left, followed by ligation. The resulting plasmid pOU91 was transformed into E. coli strain GSH50. pOTJ91 has a size of 18.75 kb and the following phenotype: Pair +, DK 167883 B1 32

ApR, Lac+. Plasmidet blev kortlagt med restriktionsenzymer som beskrevet i eksempel 1 (jfr. fig. 17).ApR, Lac +. The plasmid was mapped with restriction enzymes as described in Example 1 (cf. Fig. 17).

Plasmidstabilitet blev bestemt ved at dyrke celler, som indeholdt pOU91 (og som kontrol celler, der indeholdt pOU82), på McConkey-5 plader uden selektionstryk ved 30°C i 25 generationer; de celler, som var transformeret med pOU91, dannede røde kolonier (Lac+), hvorimod celler, der var transformeret med pOU82, dannede både røde og hvide kolonier, hvilket viste, at pOU82 under den selektionsfri periode var gået tabt fra nogle af cellerne.Plasmid stability was determined by culturing cells containing pOU91 (and as control cells containing pOU82) on McConkey 5 plates without selection pressure at 30 ° C for 25 generations; the cells transformed with pOU91 formed red colonies (Lac +), whereas cells transformed with pOU82 formed both red and white colonies, showing that during the selection-free period, pOU82 was lost from some of the cells.

10 Stammen E. coli CSH/pOU91 er deponeret i DSM under deponeringsnummeret 2483.The strain E. coli CSH / pOU91 is deposited in the DSM under the deposit number 2483.

Deponeringen er foretaget i overensstemmelse med Budapest traktaten. EKSEMPEL 10The deposit was made in accordance with the Budapest Treaty. EXAMPLE 10

Konstruktion af et parA+, parB+ mini-Ri-plasmid 15 Plasmid pOU82 (jfr. eksempel 8) kløves med EcoRl, og EcoRl - fragmentet fra pOU43 (jfr. eksempel 7 og fig. 13) bærende parA-området indsættes. Fra dette EcoRl-fragment slettes de 500 bp, som sidder yderst til venstre, herunder ét EcoRl-sted, ved hjælp af exonukleasen BaI31.Construction of a parA +, parB + mini-RI plasmid 15 Plasmid pOU82 (cf. Example 8) is cleaved with EcoR1, and the EcoR1 fragment from pOU43 (cf. Example 7 and Fig. 13) is inserted into the parA region. From this EcoRl fragment, the 500 bp located at the far left, including one EcoRl site, is deleted by the exonuclease BaI31.

I dette plasmids unikke EcoRl-sted sættes EcoRl - fragmentet fra p0U13 20 (jfr. eksempel 4 og fig. 9). Det resulterende plasmid, som medierer en ParA+-, ParB+-fænotype, kan derefter transformeres til E. coli stamme CSH50, som allerede bærer plasmid pOU94, og screenes for i det væsentlige som beskrevet i eksempel 4 med undtagelse af, at p0U82 derivatet medierer en svag Lac+-fænotype, hvilket betyder, at kolo-25 nier af celler, som indeholder dette plasmid, kun vil være røde i centrum og farveløse i kanten, når de dyrkes på McConkey-lactose-indikatorplader.In the unique Eco RI site of this plasmid is inserted the Eco RI fragment from pOU13 20 (cf. Example 4 and Fig. 9). The resulting plasmid which mediates a ParA +, ParB + phenotype can then be transformed into E. coli strain CSH50, which already carries plasmid pOU94, and screened for essentially as described in Example 4 except that the pOU82 derivative mediates a weak Lac + phenotype, meaning that colonies of cells containing this plasmid will only be red in the center and colorless at the edge when grown on McConkey lactose indicator plates.

Claims (27)

1. Plasmid, der replikerer i gram-negative bakterier, kendetegnet ved, at det bærer et eller flere indsatte gener, som ikke naturligt er forbundet med plasmidet, og som er stabiliseret ved et indsat DNA-fragment, som er kortere end 19 kb, hvilket DNA-fragment omfatter den plasmidstabiliserende DNA-sekvens 20 RI par-område A, den plasmidstabiliserende DNA-sekvens RI par-område B eller både RI par-område A og RI par-område B.1. Plasmid replicating in gram-negative bacteria, characterized in that it carries one or more inserted genes that are not naturally associated with the plasmid and which are stabilized by an inserted DNA fragment shorter than 19 kb, which DNA fragment comprises the plasmid stabilizing DNA sequence 20 RI pair region A, the plasmid stabilizing DNA sequence RI pair region B or both RI pair region A and RI pair region B. 2. Plasmid ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det indsatte DNA-fragment omfatter RI par region A og RI par region B og har en længde, der ikke overstiger 25 6 kb, især ikke 4 kb, navnlig ikke 3 kb.Plasmid according to claim 1, characterized in that the inserted DNA fragment comprises R 1 par region A and R 1 par region B and has a length not exceeding 25 6 kb, especially not 4 kb, in particular not 3 kb. 3. Et plasmid ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det indsatte DNA-fragment omfatter RI par-område A og har en længde, der ikke overstiger 4 kb, især ikke 2,5 kb, navnlig ikke 2 kb. DK 167883 B1 34A plasmid according to claim 1, characterized in that the inserted DNA fragment comprises RI pairs region A and has a length not exceeding 4 kb, especially not 2.5 kb, in particular not 2 kb. DK 167883 B1 34 4. Et plasmid ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det indsatte DNA-fragment omfatter RI par-område B og har en længde, der ikke overstiger 2 kb, især ikke overstiger 1,5 kb, navnlig ikke 1 kb.A plasmid according to claim 1, characterized in that the inserted DNA fragment comprises RI pairs region B and has a length not exceeding 2 kb, in particular not exceeding 1.5 kb, in particular not 1 kb. 5. Et plasmid ifølge hvilket som helst af kravene 1-4, kendetegnet ved, at det yderligere omfatter et gen, der koder for antibiotikaresistens.A plasmid according to any one of claims 1-4, characterized in that it further comprises a gene encoding antibiotic resistance. 6. Et plasmid ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det er et pl5-plasmid eller et derivat 10 deraf eller et højkopitals-plasmid med et bredt værtsspektrum, eller et derivat deraf.A plasmid according to claim 1, characterized in that it is a pI5 plasmid or a derivative 10 thereof or a high copy plasmid with a broad host spectrum, or a derivative thereof. 7. Et plasmid ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det er et pMBl-plasmid eller et derivat deraf, såsom et pBR322plasmid eller et derivat deraf.A plasmid according to claim 1, characterized in that it is a pMB1 plasmid or a derivative thereof, such as a pBR322 plasmid or a derivative thereof. 8. Et plasmid ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det i det mindste i ét trin under dyrkningen af bakterier, der indeholder plasmidet, har et lavt kopital.A plasmid according to claim 1, characterized in that it has a low copy number at least in one stage during the cultivation of bacteria containing the plasmid. 9. Et plasmid ifølge krav 8, 20 kendetegnet ved, at det har et kopital på ca. 0,5-5 kopier pr. celle.A plasmid according to claims 8, 20, characterized in that it has a copy number of approx. 0.5-5 copies per cell. 10. Et plasmid ifølge krav 8 eller 9, kendetegnet ved, at det vælges blandt plasmider af inkom-patibilitetsgruppen IncFII, herunder RI og derivater deraf; 25. og derivater deraf; og lavkopitalsplasmider med et bredt værts spektrum og derivater deraf.A plasmid according to claim 8 or 9, characterized in that it is selected from plasmids of the incFII incompatibility group, including RI and derivatives thereof; 25. and derivatives thereof; and low-copy plasmids with a broad host spectrum and derivatives thereof. 11. Et plasmid ifølge krav 8 eller 9, kendetegnet ved, at det er et betinget runaway-replika-30 tionsplasmid. DK 167883 B1 35A plasmid according to claim 8 or 9, characterized in that it is a conditional runaway replication plasmid. DK 167883 B1 35 12. Et plasmid ifølge krav 11, kendetegnet ved, at det, når værtsmikroorganismer indeholdende plasmidet dyrkes under betingelser, der sikrer et lavt, konstant plasmidkopital, har et kopital, der ikke overstiger ca. 3-5 5 kopier pr. celle, og som, når værtsmikroorganismerne dyrkes under andre betingelser, som sikrer et væsentligt forøget plasmidkopital, har et kopital i et område, der er mindst ca. 500-1000 kopier pr. celle.A plasmid according to claim 11, characterized in that when host microorganisms containing the plasmid are grown under conditions which ensure a low, constant plasmid copy, it has a copy number which does not exceed approx. 3-5 5 copies per cell, and, when the host microorganisms are cultured under other conditions which ensure a substantially increased plasmid copy, have a copy number in an area of at least about 500-1000 copies per cell. 13. Et plasmid ifølge krav 12, 10 kendetegnet ved, at det har et plasmidkopital, der ikke overstiger ca. 3-5 kopier pr. celle ved én temperatur, og et plasmidkopital, der er i området mindst ca. 500-1000 kopier pr. celle ved en højere temperatur.A plasmid according to claim 12, 10, characterized in that it has a plasmid capital of not more than ca. 3-5 copies per cell at one temperature, and a plasmid copolymer, which is in the region of at least ca. 500-1000 copies per cell at a higher temperature. 14. Plasmid ifølge krav 12 eller 13, 15 kendetegnet ved, at plasmidkopitallet, når det ikke overstiger ca. 3-5 kopier pr. celle, er i området ca. 0,5-1 kopi pr. celle.Plasmid according to claim 12 or 13, 15, characterized in that the plasmid copy number, when it does not exceed approx. 3-5 copies per cell, is in the range of approx. 0.5-1 copy per cell. 15. Et plasmid ifølge krav 1, 12, 13 eller 14, kendetegnet ved, at en regulerbar promoter er indsat oven 20 for plasmidets native replikationskontrolgen R.A plasmid according to claim 1, 12, 13 or 14, characterized in that an adjustable promoter is inserted above 20 for the native replication control gene R. of the plasmid. 16. Et plasmid ifølge et hvilket som helst af kravene 12-15, kendetegnet ved, at det er et plasmid af RI-type.A plasmid according to any one of claims 12-15, characterized in that it is an RI-type plasmid. 17. Gram-negativ bakterie, kendetegnet ved, at den indeholder et plasmid ifølge et 25 hvilket som helst af de foregående krav.Gram-negative bacterium, characterized in that it contains a plasmid according to any one of the preceding claims. 18. Bakterie ifølge krav 17, kendetegnet ved, at den er Escherichia coli.A bacterium according to claim 17, characterized in that it is Escherichia coli. 19. Fremgangsmåde til fremstilling af et genprodukt af plasmid-DNA, kendetegnet ved, at bakterier, som indeholder et plasmid 30 ifølge et hvilket som helst af kravene 1-16, dyrkes, og genproduktet af plasmidet udvindes fra bakteriekulturen. DK 167883 B1 36A method of producing a gene product of plasmid DNA, characterized in that bacteria containing a plasmid 30 according to any one of claims 1-16 are cultured and the gene product of the plasmid is recovered from the bacterial culture. DK 167883 B1 36 20. Fremgangsmåde ifølge krav 19, kendetegnet ved, at dyrkningen udføres i mindst 100 bakteriegenerationer.Method according to claim 19, characterized in that the cultivation is carried out for at least 100 bacterial generations. 21. Fremgangsmåde ifølge krav 20, 5 kendetegnet ved, at tabet af plasmidet er mindre end 2 x 10"^/celle/generation.Method according to claims 20, 5, characterized in that the loss of the plasmid is less than 2 x 10 6 / cell / generation. 22. Fremgangsmåde ifølge krav 21, kendetegnet ved, at tabet af plasmidet er mindre end 10" ^/celle/generation.A method according to claim 21, characterized in that the loss of the plasmid is less than 10 "/ cell / generation. 23. Fremgangsmåde ifølge krav 22, kendetegnet ved, at tabet af plasmidet er mindre end 5 x 10“6/celle/generation.Method according to claim 22, characterized in that the loss of the plasmid is less than 5 x 10 6 / cell / generation. 24. DNA-fragment, som er kortere end 19 kb, kendetegnet ved, at det omfatter RI par-området A, Ri 15 par-området B eller både RI par-område A og RI par-område B.DNA fragment shorter than 19 kb, characterized in that it comprises RI pair region A, R15 pair region B or both RI pair region A and RI pair region B. 25. DNA-fragment ifølge krav 24 omfattende RI par-områderne A og B, kendetegnet ved, at det har en længde, der ikke overstiger 6 kb, især ikke 4 kb, navnlig ikke 3 kb.The DNA fragment of claim 24 comprising the RI pair regions A and B, characterized in that it has a length not exceeding 6 kb, in particular not 4 kb, in particular not 3 kb. 26. DNA-fragment ifølge krav 24 omfattende RI par-området A, 20 kendetegnet ved, at det har en længde, der ikke overstiger 4 kb, især ikke 2,5 kb, navnlig ikke 2 kb.The DNA fragment of claim 24 comprising RI pair region A, 20 characterized in that it has a length not exceeding 4 kb, especially not 2.5 kb, in particular not 2 kb. 27. DNA-fragment ifølge krav 24 omfattende RI par-området B, kendetegnet ved, at det har en længde, der ikke overstiger 2 kb, især ikke 1,5 kb, navnlig ikke 1 kb.The DNA fragment of claim 24 comprising the RI pair region B, characterized in that it has a length not exceeding 2 kb, in particular not 1.5 kb, in particular not 1 kb.
DK240384A 1982-09-16 1984-05-15 Stabilisation of plasmid(s) - by insertion of DNA fragment expressing partitioning fragment DK167883B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK240384A DK167883B1 (en) 1982-09-16 1984-05-15 Stabilisation of plasmid(s) - by insertion of DNA fragment expressing partitioning fragment

Applications Claiming Priority (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK415182 1982-09-16
DK415182 1982-09-16
DK427082 1982-09-24
DK427082 1982-09-24
DK410783 1983-09-09
DK4107/83A DK410783D0 (en) 1982-09-16 1983-09-09 PROCEDURE FOR STABILIZING PLASMIDS
DK8300086 1983-09-15
PCT/DK1983/000086 WO1984001172A1 (en) 1982-09-16 1983-09-15 Stabilized plasmids
DK240384 1984-05-15
DK240384A DK167883B1 (en) 1982-09-16 1984-05-15 Stabilisation of plasmid(s) - by insertion of DNA fragment expressing partitioning fragment

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK240384D0 DK240384D0 (en) 1984-05-15
DK240384A DK240384A (en) 1984-05-15
DK167883B1 true DK167883B1 (en) 1993-12-27

Family

ID=27439562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK240384A DK167883B1 (en) 1982-09-16 1984-05-15 Stabilisation of plasmid(s) - by insertion of DNA fragment expressing partitioning fragment

Country Status (1)

Country Link
DK (1) DK167883B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
DK240384D0 (en) 1984-05-15
DK240384A (en) 1984-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0106542B1 (en) Plasmid stabilization
Olsen et al. Development of broad-host-range vectors and gene banks: self-cloning of the Pseudomonas aeruginosa PAO chromosome
Ogura et al. Partition mechanism of F plasmid: two plasmid gene-encoded products and a cis-acting region are involved in partition
Brückner A series of shuttle vectors for Bacillus subtilis and Escherichia coli
Roberts et al. The parDE operon of the broad-host-range plasmid RK2 specifies growth inhibition associated with plasmid loss
Tilly et al. Participation of Escherichia coli heat shock proteins DnaJ, DnaK, and GrpE in P1 plasmid replication
Chang et al. Sequence of the Pseudomonas aeruginosa trpI activator gene and relatedness of trpI to other procaryotic regulatory genes
US4806471A (en) Plasmids with conditional uncontrolled replication behavior
Theophilus et al. Regulation of the trfA and trfB promoters of broad host range plasmid RK2: identification of sequences essential for regulation by trfB/korA/korD
EP0109150B1 (en) Plasmids with conditional uncontrolled replication behaviour
Garrett et al. Isolation of mutations in the alpha operon of Escherichia coli that suppress the transcriptional defect conferred by a mutation in the porin regulatory gene envZ
Easton et al. The incompatibility product of IncFII R plasmid NR1 controls gene expression in the plasmid replication region
Winans et al. Identification of pKM101-encoded loci specifying potentially lethal gene products
Kawasaki et al. Mini-F plasmid mutants able to replicate in the absence of sigma 32: mutations in the repE coding region producing hyperactive initiator protein
DK167883B1 (en) Stabilisation of plasmid(s) - by insertion of DNA fragment expressing partitioning fragment
Baliko et al. An Escherichia coli gene in search of a function: phenotypic effects of the gene recently identified as murI
DK171215B1 (en) Plasmids which have a conditionally uncontrolled replication threshold, and a process for preparing a gene product by culturing a microorganism which harbours such a plasmid
Altier et al. A recombinase-based selection of differentially expressed bacterial genes
NO172350B (en) plasmid stabilization
US4567141A (en) Plasmid vectors including Tn904
Nicoletti et al. DNA fusion product of phage P2 with plasmid pBR322: a new phasmid
Lee et al. Analysis of promoter mutations in the histidine transport operon of Salmonella typhimurium: use of hybrid M13 bacteriophages for cloning, transformation, and sequencing
Lambert et al. Characterization of the drug resistance plasmid NTP16
RU2092556C1 (en) Method of insertion of the foreign genes to genomes of gram-negative microorganisms, plasmid vector pkc 47m for insertion of foreign genes to genomes of gram-negative microorganisms, method of plasmid vector pkc 47m constructing
KR920007682B1 (en) Positive selection system for stabilization of expression vectors

Legal Events

Date Code Title Description
PUP Patent expired