FI100473B - Accelerated fermentation of sugars is brought about by new yeast strains, the method of their preparation and their use - Google Patents

Accelerated fermentation of sugars is brought about by new yeast strains, the method of their preparation and their use Download PDF

Info

Publication number
FI100473B
FI100473B FI884064A FI884064A FI100473B FI 100473 B FI100473 B FI 100473B FI 884064 A FI884064 A FI 884064A FI 884064 A FI884064 A FI 884064A FI 100473 B FI100473 B FI 100473B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
yeast
gene
maltose
pgb
minutes
Prior art date
Application number
FI884064A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI884064A0 (en
FI884064A (en
Inventor
Klaas Anne Osinga
Robert Franciscus Beudeker
Der Plaat Johannes Bertus Van
Hollander Johannes Abraham De
Original Assignee
Dsm Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dsm Nv filed Critical Dsm Nv
Publication of FI884064A0 publication Critical patent/FI884064A0/en
Publication of FI884064A publication Critical patent/FI884064A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI100473B publication Critical patent/FI100473B/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/24Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)
    • C12N9/2402Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2) hydrolysing O- and S- glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12N9/2405Glucanases
    • C12N9/2408Glucanases acting on alpha -1,4-glucosidic bonds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A21BAKING; EDIBLE DOUGHS
    • A21DTREATMENT, e.g. PRESERVATION, OF FLOUR OR DOUGH, e.g. BY ADDITION OF MATERIALS; BAKING; BAKERY PRODUCTS; PRESERVATION THEREOF
    • A21D8/00Methods for preparing or baking dough
    • A21D8/02Methods for preparing dough; Treating dough prior to baking
    • A21D8/04Methods for preparing dough; Treating dough prior to baking treating dough with microorganisms or enzymes
    • A21D8/047Methods for preparing dough; Treating dough prior to baking treating dough with microorganisms or enzymes with yeasts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/14Fungi; Culture media therefor
    • C12N1/16Yeasts; Culture media therefor
    • C12N1/18Baker's yeast; Brewer's yeast
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/52Genes encoding for enzymes or proenzymes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/80Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for fungi
    • C12N15/81Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for fungi for yeasts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/87Introduction of foreign genetic material using processes not otherwise provided for, e.g. co-transformation
    • C12N15/90Stable introduction of foreign DNA into chromosome
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C12P7/06Ethanol, i.e. non-beverage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

Abstract

New yeast strains providing for an enhanced rate of the fermentation of sugars, and a process to obtain such yeasts and the use of these yeasts. Yeasts capable of improved fermentation of sugars, a process to obtain these yeasts and the use of these yeasts are provided. The yeasts show higher rates of metabolism resulting in for example higher carbon dioxide and ethanol production in media containing sugars, such as maltose, as main carbon and energy source. The fermentation rate of sugars is improved by the introduction into a yeast of one or more DNA constructs comprising at least one gene encoding a protein promoting the uptake and/or initial metabolic conversion of a transported sugar substrate.

Description

100473100473

Sokerien nopeutetun käymisen aikaansaavat uudet hiiva-kannat, menetelmä niiden valmistamiseksi ja niiden käyttö -Nya jäststammar, som förorsakar accelererad fermentation av socker, förfarande för framställning därav samt ar.vänd-ning däravAccelerated fermentation of sugars is achieved by new strains of yeast, the method of their preparation and their use.

Keksintö koskee uusia hiivoja, jotka kykenevät parantamaan sokerien fermentoitumista, menetelmää tällaisten hiivojen rakentamiseksi ja näiden kehitettyjen hiivojen käyttöä.The invention relates to novel yeasts capable of improving the fermentation of sugars, to a process for the construction of such yeasts and to the use of these developed yeasts.

Ennestään tiedetään, että esimerkiksi Saccharomyces-sukuun kuuluvat hiivakannat kykenevät fermentoimaan sokereita suunnilleen ekvimolaarisiksi määriksi hiilidioksi -dia ja etanolia anaerobisissa olosuhteissa. Hiivan kyky nostattaa taikinaa johtuu tästä fermentoitumisesta. Kaupallisena tuotteena saatavissa oleva leivontahiiva esiintyy useina formulaatioina eli hiivapuristeena, joka on tuorehiivaa, ja kuivattuna hiivana. Kuivahiivaa on saatavissa aktiivisena kuivahiivana ja pikakuivahiivana joiden kosteuspitoisuus on vastaavasti 6 - 8 % ja 3 -6 %.It is already known, for example, that yeast strains belonging to the genus Saccharomyces are capable of fermenting sugars to approximately equimolar amounts of carbon dioxide and ethanol under anaerobic conditions. The ability of yeast to raise the dough is due to this fermentation. The baking yeast available as a commercial product is available in several formulations, i.e., yeast compress, which is fresh yeast, and dried yeast. Dry yeast is available as active dry yeast and quick dry yeast with a moisture content of 6-8% and 3-6%, respectively.

Yksi hiivoissa tapahtuvan sokeriaineenvaihdunnan ensimmäisistä vaiheista on sokerimolekyylien kuljetus solukalvon eli plasmamembraanin läpi. Hiiva ilmentää spesifisiä kantajia eri sokereille. Maltoosin sisäänotto esimerkiksi riippuu erityisestä maltoosipermeaasista. Tämä kantaja saattaa esiintyä kahdessa muodossa, jotka eroavat toisistaan maksiminopeuden (Vmax) ja affiniteet-tivakion (Km) suhteen (A. Busturia ja R. Lagunas, Biochim. Biophys. Acta 820, 324 (1985)). Maltoosin siirtyminen hiivan solukalvon läpi on yhteydessä tämän kalvon sähkökemialliseen protonigradienttiin. Jokaista sisäänotet-tua maltoosimolekyyliä kohti symportoidaan yksi protoni (R. Serrano, Eur. J. Biochem. JM), 97 (1977)).One of the first steps in sugar metabolism in yeast is the transport of sugar molecules across the cell membrane, or plasma membrane. Yeast expresses specific carriers for different sugars. For example, maltose uptake depends on the specific maltose permease. This carrier may exist in two forms that differ in terms of maximum rate (Vmax) and affinity constant (Km) (A. Busturia and R. Lagunas, Biochim. Biophys. Acta 820, 324 (1985)). The migration of maltose through the yeast cell membrane is related to the electrochemical proton gradient of this membrane. One proton is symbolized for each molecule of maltose taken up (R. Serrano, Eur. J. Biochem. JM, 97 (1977)).

Solun sisällä maltoosi hydrolysoituu kahdeksi 100473 2 glukoosimolekyyliksi maltaasin (alfa-glukosidaasi) katalysoimassa reaktiossa. Sitten glukoosi muuttuu Embden-Meyerhof-aineenvaihduntareitissä hiilidioksidiksi ja etanoliksi. Verrattuna glukoosin fermentoitumiseen tarvitaan maltoosin fermentoitumisessa kaksi lisäentsyymiä eli maltoosipermeaasi ja maltaasi. Maltoosi indusoi ja glukoosi, fruktoosi tai mannoosi repressoivat näiden entsyymien synteesiä. Taikinoissa, joihin ei ole lisätty sokeria, ("laihoissa taikinoissa") on maltoosi se sokeri, jota on eniten tarjolla hiivan käyttöön. Jos taikinaan lisätään sakkaroosia, tämä hydrolysoituu hiivan toimesta solunulkopuolisesti glukoosiksi ja fruktoosiksi. Sitten hiiva ottaa nämä heksoosit sisäänsä tiettyjen permeaasien vaikutuksen avulla.Within the cell, maltose is hydrolyzed to two 100473 2 glucose molecules in a maltase (alpha-glucosidase) catalyzed reaction. Glucose is then converted to carbon dioxide and ethanol in the Embden-Meyerhof metabolic pathway. Compared to glucose fermentation, maltose fermentation requires two additional enzymes, maltose permease and maltase. Maltose induces and the synthesis of these enzymes is repressed by glucose, fructose or mannose. In doughs to which no sugar has been added ("lean doughs"), maltose is the sugar most available for yeast use. If sucrose is added to the dough, this is hydrolyzed extracellularly by the yeast to glucose and fructose. Yeast then takes up these hexoses by the action of certain permeases.

Yleensä on havaittu, että sakkaroosin lisääminen maltoosia sisältäviin väliaineisiin, kuten esimerkiksi taikinaan, estää hiivasolujen maltoosimetaboliaa. Tämä johtuu siitä, että glukoosi repressoi maltoosiperme-aasia ja maltaasia koodittavien geenien transkriptiota (R.B. Needleman, D.B. Kaback, R.A. Dubin, E.L. Perkins, N.G. Rosenberg, K.A. Sutherland, D.B. Forrest ja C.A. Michels, Proc. Natl. Acad. Sei USA j[l, 2811 (1984)).In general, the addition of sucrose to maltose-containing media, such as dough, has been found to inhibit maltose metabolism in yeast cells. This is because glucose represses the transcription of genes encoding maltose permease and maltase (RB Needleman, DB Kaback, RA Dubin, EL Perkins, NG Rosenberg, KA Sutherland, DB Forrest, and CA Michels, Proc. Natl. Acad. Sci USA et al. 1, 2811 (1984)).

Geenit, joita tarvitaan maltoosin sisäänottoon ja hydrolysoimiseen, ovat ryhmittyneet MAL-lokukseen .· (R.B. Needleman et ai., supra). Saccharomyces-kannat voivat sisältää jopa viisi MAL-lokusta (MAL 1 - 4 ja MAL 6), jotka eivät ole liittyneinä toisiinsa sijaiten eri kromosomien telomeereissä (J.L. Celenza ja M. Carlson, Genetics 109, 661-664 (1985)). MAL-lokus sisältää geenit, jotka koodittavat maltoosipermeaaasia, maltaasia ja yhtä • tai useampaa säätelyproteiinia (MAL-säätelijää), jotka tarvitaan maltoosin indusointiin (R.B. Needleman et ai., supra; J.D. Cohen, M.J. Goldenthal, T. Chow, B. Buchferer ja J. Marmur, Mol. Gen. Genet. 200, 1 (1985); R.A. Dubin, E.L. Perkins, R.B. Needleman ja C.A. Michels, Mol. Cell. Biol. 6, 2757 (1986)). Mainitut geenit 100473 3 on eristetty ja kloonattu (A.O.J.D. Cohen et ai., supra; R.B. Needleman et ai., supra; H.J. Federoff, J.D. Cohen, T.R. Eccleshall, R.B. Needleman, B.A. Buchferer, J. Gia-calone ja J. Marmur, J. Bacteriol. 149, 1064 (1982)).The genes required for maltose uptake and hydrolysis are clustered at the MAL locus. · (R.B. Needleman et al., Supra). Saccharomyces strains may contain up to five MAL loci (MAL 1-4 and MAL6) that are not related to each other located in telomeres on different chromosomes (J.L. Celenza and M. Carlson, Genetics 109, 661-664 (1985)). The MAL locus contains genes encoding maltose permease, maltase, and one or more regulatory proteins (MAL regulators) required for the induction of maltose (RB Needleman et al., Supra; JD Cohen, MJ Goldenthal, T. Chow, B. Buchferer, and J. Marmur, Mol. Gen. Genet. 200, 1 (1985); RA Dubin, EL Perkins, RB Needleman and CA Michels, Mol. Cell. Biol. 6, 2757 (1986)). Said genes 100473 3 have been isolated and cloned (AOJD Cohen et al., Supra; RB Needleman et al., Supra; HJ Federoff, JD Cohen, TR Eccleshall, RB Needleman, BA Buchferer, J. Gia-calone and J. Marmur, J. Bacteriol. 149, 1064 (1982)).

Kuten edellä on mainittu, hiivan fermentoituminen laihassa taikinassa riippuu maltoosista pääsubstraattina. Maltoosia syntyy taikinaan tärkkelyksestä amylaasien vaikutuksesta, joita normaalisti on läsnä jauhossa. Lisäksi jauho sisältää vaihtelevan määrän (0 - 0,5 %) vapaita sokereita, kuten glukoosia, raffinoosia jne. (H. Suomalainen, J. Dettwiler ja E. Sinda, Process Biochem 7, 16 (1972)). Hiiva kuluttaa nämä sokerit nopeasti. On julkaistu useita tutkimuksia, jotka koskevat leivontahii-van maltoosifermentoinnin ja nostatusakviivisuuden välistä yhteyttä. Joissakin tapauksissa havaittiin positiivinen yhteys maltaasin fermentoitumisnopeuden ja maltaa-sin ja maltoosipermeaasin aktiivisuuksien välillä. Sen sijaan ei voitu havaita positiivista yhteyttä maltaasin ja maltoosipermeaasin aktiivisuuksien ja laihan taikinan nostatuskyvyn välillä (P. Hautera ja T. Lövgren, J. Inst. Brew. 81, 309 (1975); T. Lövgren ja P. Hautera, Eur.As mentioned above, the fermentation of yeast in lean dough depends on maltose as the main substrate. Maltose is formed in the dough from starch by the action of amylases, which are normally present in flour. In addition, the flour contains varying amounts (0-0.5%) of free sugars such as glucose, raffinose, etc. (H. Suomalainen, J. Dettwiler and E. Sinda, Process Biochem 7, 16 (1972)). Yeast consumes these sugars quickly. Several studies have been published on the relationship between baker's yeast maltose fermentation and raising activity. In some cases, a positive relationship was found between the fermentation rate of maltase and the activities of Maltase and maltose permease. In contrast, no positive association could be observed between maltase and maltose permease activities and lean dough lifting ability (P. Hautera and T. Lövgren, J. Inst. Brew. 81, 309 (1975); T. Lövgren and P. Hautera, Eur.

J. Appi. Microbiol. 4, 37 (1977)).J. Appl. Microbiol. 4, 37 (1977)).

Kun hiivasolut transformoitiin monikopioplasmideil-la, jotka sisälsivät maltaasia ja maltoosipermeaasia ’· koodittavat geenit, saavutettiin maltaasin ominaisaktiivi- suuden nelinkertaistuminen, mutta maltoosipermeaasiaktii-visuus ei kasvanut. Kun tuotiin lisägeenejä, jotka koodittavat säätelyproteiinia, saatiin aikaan kohtalainen maltaasin ominaisakviivisuuden kasvu, mutta nytkään ei voitu havaita muutosta maltoosipermeaasiaktiivisuudessa (J.D.When yeast cells were transformed with multicopy plasmids containing the genes encoding maltase and maltose permease, a quadrupling of the specific activity of maltase was achieved, but no increase in maltose permease activity. The introduction of additional genes encoding a regulatory protein resulted in a moderate increase in maltase specific activity, but even now no change in maltose permease activity could be observed (J.D.

• Cohen et ai., supra). Nämä tutkijat eivät mitanneet saatujen transformanttien hiilidioksidin- ja etanolintuotan-toa. Itse asiassa aiempi alan tietämys ei rohkaissut tällaisten testien suorittamiseen, koska oli osoitettu toistuvasti, ettei maltoosipermeaasin ja maltaasin aktiivisuuksilla ole mitään yhteyttä hiilidioksidintuotan- 100473 4 toon (nostatusaktiivisuuteen) laihassa taikinassa (H. Suomalainen, J. Dettwiler ja E. Sinda, supra; H. Suomalainen, Eur. J. Appi. Microbiol. 1, 1 (1975); P. Hautera ja T. Lövgren, supra; T. Lövgren ja P. Hautera, supra).• Cohen et al., Supra). These investigators did not measure the carbon dioxide and ethanol production of the resulting transformants. In fact, prior art knowledge did not encourage such tests, as it had been repeatedly shown that the activities of maltose permease and maltase had nothing to do with carbon dioxide production (raising activity) in lean dough (H. Suomalainen, J. Dettwiler, and E. Sinda, supra; H Suomalainen, Eur. J. Appl. Microbiol. 1, 1 (1975); P. Hautera and T. Lövgren, supra; T. Lövgren and P. Hautera, supra).

Esillä olevan keksinnön tekijät ovat nyt havainneet, että integroituvalla plasmidilla transformoituneet hiivat, joista esitetään esimerkkejä jäljempänä, antavat korkeamman maltoosipermeaasi- ja maltaasiaktiivisuustason, kuin transformoitumaton kanta. Nämä korkeammat maltaasin ja maltoosipermeaasin aktiivisuudet osuvat yllättäen yhteen hiilidioksidintuotannon tai nostatuskyvyn kanssa, mikä havaitiin myös siinä tapauksessa, että hiiva oli transformoitunut episomaalisilla vektoreilla.The present inventors have now found that yeasts transformed with an integrating plasmid, exemplified below, give higher levels of maltose permease and maltase activity than the untransformed strain. These higher maltase and maltose permease activities surprisingly coincide with carbon dioxide production or uptake capacity, which was also observed in the case where the yeast was transformed with episomal vectors.

Nämä kehitetyt hiivat osoittavat suurempia aineen-vaihduntanopeuksia, joista seuraa esimerkiksi suurempi hiilidioksidin- ja etanolintuotanto sellaisissa väliaineissa, jotka sisältävät sokereita, kuten maltoosia, päähiili- ja -energialähteenä. Kyseessä ovat geeniteknologiset menetelmät, joita käytetään siten, että maltoo-sin fermentoitumisnopeus mainituissa hiivoissa kasvaa todella voimakkaasti riippumatta muiden sokerien, kuten esimerkiksi glukoosin, läsnäolosta.These yeasts developed show higher metabolic rates, resulting in, for example, higher production of carbon dioxide and ethanol in media containing sugars, such as maltose, as the main source of carbon and energy. These are genetic engineering methods used in such a way that the rate of fermentation of maltose in said yeasts increases really strongly, regardless of the presence of other sugars, such as glucose.

Lisäksi näillä kehitetyillä hiivakannoilla on erinomainen taikinannostatuskyky (kaasuntuotanto). Vastaavasti näiden hiivojen osoittama etanolintuotannon nopeutuminen johtaa käytetyn hiivan lyhempään fermentointiai-kaan nautittavaksi tarkoitetun ja teollisuusalkoholin tuotannossa tai suurempaan tietyn ajan kuluessa tuotettuun alkoholimäärään.In addition, these developed yeast strains have excellent dough-raising ability (gas production). Correspondingly, the acceleration of ethanol production shown by these yeasts results in a shorter fermentation time of the yeast used and a higher amount of alcohol produced in the production of industrial alcohol for a certain period of time.

Lisäksi, jos maltoosi (tai sen kertyminen) estää : sellaisten entsyymien toimintaa, jotka muuttavat sokeria tai tärkkelystä, on maltoosin nopea poisto edullista kyseisessä fermentointiprosessissa. Esillä olevan keksinnön mukaista menetelmää käyttäen voidaan saada aikaan hiiva, johon on sijoitettu ylimääräinen(ylimääräisiä) geeni(geenejä), joka(jotka) koodittaa(koodittavat) mal- 100473 5 taasia ja/tai maltoosipermeaasia.In addition, if maltose (or its accumulation) inhibits: the activity of enzymes that convert sugar or starch, rapid removal of maltose is advantageous in that fermentation process. Using the method of the present invention, a yeast can be provided with the additional gene (s) encoding the maltase (s) and / or maltose permease.

Esillä oleva keksintö tarjoaa transformoituneen hiivan ja menetelmän mainitun hiivan aikaansaamiseksi, jolla hiivalla on suurempi sokerien fermentointinopeus, ja kyseisessä menetelmässä tuodaan hiivaan ainakin yksi, mielellään homologinen, DNA-rakenne, joka sisältää ainakin yhden geenin, joka koodittaa proteiinia, joka edistää siirrettävän substraatin sisäänottoa ja/tai sen alkuvaiheen aineenvaihdunnallista muuttamista, ja mainittu hiiva kykenee ilmentämään mainitun geenin.The present invention provides a transformed yeast and a method of obtaining said yeast having a higher sugar fermentation rate, said method comprising introducing into the yeast at least one, preferably homologous, DNA construct containing at least one gene encoding a protein that promotes uptake and / or its initial metabolic alteration, and said yeast is capable of expressing said gene.

Sokerienfermentointinopeutta voidaan lisätä useissa nostatuksen vaiheissa; nopeus voidaan saada kohoamaan esimerkiksi maltoosin tai sakkaroosin fermentoitumisella.The rate of sugar fermentation can be increased in several stages of raising; the rate can be increased by, for example, the fermentation of maltose or sucrose.

Homologisella DNA:11a tarkoitetaan samasta hiivasu-vusta peräisin olevaa DNA:ta. Esimerkiksi Saccharomyces transformoidaan DNA:11a, joka on peräisin Saccharomycek-sestä. Tällä tavalla on mahdollista parantaa hiivasu-vussa jo olevia ominaisuuksia tuomatta uusia ominaisuuksia, jotka eivät ole ennestään läsnä suvussa. Sokerien-fermentointinopeuden kohoaminen voidaan saada aikaan aeorobisissa ja/tai anaerobisissa olosuhteissa. Mielenkiinnon kohteena olevia geenejä ovat mm. permeaasit, erityisesti maltoosipermeaasi, sakkaridaasit erityisesti maltaasi, kinaasit, erityisesti heksokinaasit ja glukoki-naasi, tms. Esillä olevaa keksintöä voidaan käyttää esimerkiksi kantajaproteiiniin, joka tarvitaan glukoosin tai fruktoosin sisäänottoon ja heksokinaaseihin ja glukoki-naasiin, jotka katalysoivat näiden heksoosien solunsisäistä metabolista muuttumista alussa heksoosifosfaateiksi.By homologous DNA is meant DNA from the same yeast family. For example, Saccharomyces is transformed with DNA derived from Saccharomyces. In this way, it is possible to improve properties already present in the yeast family without introducing new properties that are not already present in the family. An increase in the fermentation rate of sugars can be achieved under aeorobic and / or anaerobic conditions. Genes of interest include e.g. permeases, especially maltose permease, saccharidases, especially maltase, kinases, especially hexokinases and glucokinase, etc. The present invention can be applied, for example, to a carrier protein required for glucose or fructose uptake and from .

Esillä oleva keksintö tarjoaa myös tehokkaita • menetelmiä vähintään yhden homologisen DNA-rakenteen siir tämiseksi hiivoihin.The present invention also provides efficient methods for transferring at least one homologous DNA construct to yeast.

Edullisesti keksintöä voidaan soveltaa rakenteeseen, joka sisältää ainakin yhden geenin, joka koodittaa proteiinia, joka edistää maltoosin sisäänottoa ja maltoosin glukoosiksimetaboloitumisen alkuvaihetta.Preferably, the invention is applicable to a construct comprising at least one gene encoding a protein that promotes maltose uptake and the initial stage of maltose glucose metabolism.

100473 6 Tällä tavalla voidaan saada aikaan hiivoja, joilla on useita etuja alkuperäisiin kantoihin (isäntäkantoihin) verrattuna. Tällaisen kehitetyn hiivan edut voidaan havaita erityisesti kohonneessa etanolin- ja hiilidiok-sidintuotannossa. Esimerkiksi, kun tätä keksintöä sovelletaan leivontahiivaan, saavuttaa leipuri valtavan edun, koska nyt hän tarvitsee vähemmän aikaa tai vähemmän hiivaa laihan taikinan kohottamiseen uusien kantojen suuremmasta nostatusaktiivisuudesta johtuen.100473 6 In this way, yeasts can be obtained which have several advantages over the original strains (host strains). The advantages of such a developed yeast can be seen in particular in the increased production of ethanol and carbon dioxide. For example, when this invention is applied to baking yeast, the baker achieves a huge advantage because now he needs less time or less yeast to raise the lean dough due to the higher raising activity of the new strains.

On selvää, että keksinnönmukaista transformoitunutta hiivaa voidaan käyttää lähtökantana kannankehittä-mistoimenpiteissä, jotka ovat muita kuin DNA-välitteinen transformointi, esimerkiksi protoplastifuusiossa, massa-parituksessa ja mutatoinnissa. Näin saatujen kantojen katsotaan kuuluvan osana esillä olevaan keksintöön.It will be appreciated that the transformed yeast of the invention may be used as a starting strain in strain development operations other than DNA-mediated transformation, for example in protoplast fusion, mass pairing and mutation. The strains thus obtained are considered to be part of the present invention.

Keksinnön edullisen toteutusmuodon mukaan kuluttavat uudet kannat huomattavia määriä maltoosia glukoosin läsnäollessa. Näin ollen leipurit saattavat säästää sokerikustannuksissa, koska makeiden taikinoiden aikaansaamiseksi pitää lisätä vähemmän sokeria.According to a preferred embodiment of the invention, the new strains consume considerable amounts of maltose in the presence of glucose. Thus, bakers may save on sugar costs because less sugar needs to be added to make sweet doughs.

Ennestään tiedetään hyvin, että osmotoleranttien hiivojen*suorituskyky (nostatuskyky) on huono laihoissa taikinoissa. Osmotoleranteilla hiivoilla tarkoitetaan hiivoja, joilla on hyvä suorituskyky makeissa taikinois-sa. Makeiden leipomotuotteiden taikinat sisältävät esimerkiksi 10 - 30 % sokeria (jauhon painon perusteella laskettuna). Näin ollen, kun keksinnönmukaisesti transformoitavaksi isännäksi valitaan osmotolerantti kanta, saadaan aikaan osmotolerantti hiiva, jota voidaan käyttää makeiden taikinoiden lisäksi myös laihoissa taikinoissa, koska sen kyky fermentoida maltoosia on lisääntynyt keksinnönmukaisesti. Näin ollen leipurin tarvitsee käyttää vain yhdentyyppistä hiivaa sekä makeisiin että laihoihin taikinoihin.It is already well known that the performance (lifting ability) of osmotolerant yeasts * is poor in lean doughs. Osmotolerant yeasts refer to yeasts that have good performance in sweet doughs. For example, doughs for sweet bakery products contain 10 to 30% sugar (based on the weight of the flour). Thus, when an osmotolerant strain is selected as the host to be transformed according to the invention, an osmotolerant yeast is obtained which can be used not only in sweet doughs but also in lean doughs because of its ability to ferment maltose according to the invention. Thus, the baker only needs to use one type of yeast for both sweet and lean doughs.

Sellaisten hiivakantojen tarvetta, joilla on hyvä suorituskyky sekä laihoissa että makeissa taikinoissa, 100473 7 on selostettu esimerkiksi patenttijulkaisuissa EP-A- 128524 ja DE-A-2757778. Sellaisten hiivakantojen aikaansaamiseksi, joilla on hyvä suorituskyky makeassa ja laihassa taikinassa selostetaan patenttijulkaisussa EP-A- 128525 protoplastifuusiomenetelmää, ja patenttijulkaisussa DE-A-2757778 selostetaan tällaisten hiivakantojen aikaansaamiseksi valintamenetelmää, jossa kannat valitaan hybridisaatio- tai mutatointimenetelmillä valmistettujen diploidisten kantojen populaatiosta. Näissä kummassakin menetelmässä tarvitaan paljon kokeita eikä tuloksia voida ennustaa eivätkä ne ole toistettavia. Esillä olevan keksinnön mukaista menetelmää käyttämällä voidaan hiiva-kantojen transformoinnissa saada aikaan säädeltyjä ja toistettavissa olevia tuloksia. Esillä olevan keksinnön mukaisesti tuotettujen hiivojen testaus voidaan jättää mahdollisimman vähiin, koska kannan itsensä ominaisuudet eivät muutu oleellisesti, vain parannetut ominaisuudet ovat muuttuneita ominaisuuksia, kuten on selostettu.The need for yeast strains with good performance in both lean and sweet doughs is described in, for example, EP-A-128524 and DE-A-2757778. In order to obtain yeast strains with good performance in sweet and lean dough, EP-A-128525 describes a protoplast fusion method and DE-A-2757778 describes a selection method for obtaining such yeast strains by hybridization or selection of strains by hybridization. Both of these methods require a lot of experimentation and the results are unpredictable and non-reproducible. Using the method of the present invention, controlled and reproducible results can be obtained in the transformation of yeast strains. Testing of the yeasts produced in accordance with the present invention can be kept to a minimum because the properties of the strain itself do not change substantially, only the improved properties are altered properties, as described.

Esillä oleva keksintö tarjoaa puristetun hiivan, jonka kaasuntuotanto on vähintään 340 ml/285 mg kuivapainon mukaista hiivaa 165 minuutissa kokeessa B ja vähintään 170 ml/285 mg kuivapainon mukaista hiivaa kokeessa B'. Kokeet B ja B' selostetaan jäljempänä. Mielellään on puristetun hiivan kaasuntuotanto 380-450 ml/285 mg kuivapainon mukaista hiivaa 165 minuutissa kokeessa B ja 180 - 240 ml/285 mg kuivapainon mukaista hiivaa kokeessa B' ja vielä mieluummin vähintään 400 ml/285 mg kuivapainon mukaista hiivaa kokeessa B ja vähintään 190 ml/285 mg kuivapainon mukaista hiivaa kokeessa B'. Tästä puris-* tetusta hiivasta on edullista valmistaa pikakuiva- hiivaa tai aktiivista kuivahiivaa. Kun puristettu hiiva kuivataan, menetetään yleensä 15 - 25 % nostatusaktii-visuudesta kuiva-aineen perusteella laskettuna. Esillä oleva keksintö tarjoaa myös kuivatun hiivan (kosteuspitoisuus 3 - 8 % painosta), jonka kaasuntuotanto on 8 100473 310 - 360 ml/285 mg kuivapainon mukaista hiivaa 165 minuutissa kokeessa C ja 145-195 ml/285 mg kuivapainon mukaista hiivaa kokeessa C* ja mielellään vähintään 330 ml/285 mg kuivapainon mukaista hiivaa kokeessa c ja vähintään 155 ml/285 mg kuivapainon mukaista hiivaa kokeessa C. Keksinnönmukaiselle hiivalle mitattuja kaasuntuo-tantoarvoja ei ole koskaan löydetty edes kaupallisista kannoista, kun ne on testattu kokeilla C ja C . Keksintöä voidaan soveltaa myös hiivoihin, joilla on hyvä nosta-tusaktiivisuuskäyttäytyminen sokeritaikinoissa, jotka ovat alueella 0-6 tai 0 - 10 %. Näin on mahdollista valmistaa puristettuja hiivoja, joiden kaasuntuotanto on 400 - 500 ml/285 mg kuivapainon mukaista hiivaa kokeessa B, mutta mielellään on näiden puristettujen hiivojen kaasuntuotanto vähintään 440 ml/285 mg kuivapainon mukaista hiivaa. Tämän jälkeen voidaan saada kuivattuja hiivoja, joiden kaasuntuotanto on 320 - 400 ml/285 mg kuivapainon mukaista hiivaa 165 minuutissa kokeessa C, mutta mielellään on kuivatun hiivan kaasuntuotanto vähintään 350 ml/285 mg kuivapainon mukaista hiivaa.The present invention provides compressed yeast with a gas production of at least 340 ml / 285 mg dry weight yeast in 165 minutes in Experiment B and at least 170 ml / 285 mg dry weight yeast in Experiment B '. Experiments B and B 'are described below. Preferably, the compressed yeast gas production is 380-450 ml / 285 mg dry weight yeast in 165 minutes in Experiment B and 180-240 ml / 285 mg dry weight yeast in Experiment B ', and more preferably at least 400 ml / 285 mg dry weight yeast in Experiment B and at least 190 ml / 285 mg dry weight yeast in experiment B '. From this compressed yeast, it is preferable to produce quick-drying yeast or active dry yeast. When the compressed yeast is dried, 15-25% of the raising activity, based on the dry matter, is generally lost. The present invention also provides dried yeast (moisture content 3 to 8% by weight) having a gas production of 8 100473 310 to 360 ml / 285 mg dry weight yeast in 165 minutes in Experiment C and 145-195 ml / 285 mg dry weight yeast in Experiment C * and preferably at least 330 ml / 285 mg dry weight yeast in test c and at least 155 ml / 285 mg dry weight yeast in test C. The gas production values measured for the yeast according to the invention have never been found even in commercial strains when tested in experiments C and C. The invention can also be applied to yeasts which have a good lifting activity behavior in sugar doughs in the range of 0-6 or 0-10%. Thus, it is possible to produce compressed yeasts with a gas production of 400 to 500 ml / 285 mg dry weight yeast in Experiment B, but preferably the gas production of these compressed yeasts is at least 440 ml / 285 mg dry weight yeast. Dried yeasts with a gas production of 320 to 400 ml / 285 mg dry weight yeast can then be obtained in 165 minutes in Experiment C, but preferably the dried yeast gas production is at least 350 ml / 285 mg dry weight yeast.

Nämä uudet kannat osoittavat samoja etuja fermen-toinneissa eli käymisissä, joissa tuotetaan nautittavaksi tarkoitettua tai teollisuuskäyttöön tarkoitettua alkoholia.These new strains show the same advantages in fermentations, ie fermentations producing alcohol for human consumption or for industrial use.

.· Koska näiden uusien kantojen aineenvaihduntanopeus on kokonaisuudessaan kasvanut, kun maltoosi toimii substraattina, lisääntyy aineenvaihduntatuotteiden, kuten glyserolin ja aromiyhdisteiden, kokonaistuotantonopeus yhtä lailla.· As the overall metabolic rate of these new strains has increased when maltose acts as a substrate, the overall rate of production of metabolites such as glycerol and aroma compounds will increase equally.

Esillä oleva keksintö tarjoaa myös vektoreita, : joiden sisältämä DNA-rakenne koodittaa yhtä tai useampaa maltoosin fermentoitumiseen osallistuvaa proteiinia. Edelleen esillä oleva keksintö tarjoaa mikrobi-isännän, joka mielellään on hiiva edustaen esimerkiksi Saccharo-myces-lajia, ja joka on transformoitunut keksinnönmu-kaisella vektorilla. Nämä vektorit saatavat olla itse-The present invention also provides vectors comprising a DNA construct encoding one or more proteins involved in maltose fermentation. The present invention further provides a microbial host, preferably a yeast, representing, for example, a Saccharomyces species, transformed with a vector of the invention. These vectors may be self-

• I• I

s id ; jlll I i I IIs id; jlll I i I II

100473 9 replikoituvia ja sisältävät mielellään geenin tai geeniyhdistelmän niin, että geeni tai geenit on valittu seuraa-vien joukosta: maltoosipermeaasi, maltaasi ja maltoosin säätelyproteiini. Ylättäen on havaittu, että tällaisella vektorilla transformoitunut hiiva osoittaa kohonnutta maltoosin fermentointikykyä, mistä on seurauksena lisääntynyt hiilidioksidintuotanto taikinassa. Nämä lisägee-nit sijaitsevat kuitenkin episomeissa ja kirjallisuudesta tiedetään, että tällaiset kromosominulkopuoliset molekyylit menetetään helposti ei-selektiivisessä kasvatuksessa (so. tässä erityistapauksessa ilman G418:aa) (C.D. Hollen-berg (1982), Gene Cloning 12, Organisms other than E. coli, toim. P.H. Hofschneider, W. Goebel, Springer Verlag, 119; S.A. Parent, C.M. Fenimone ja K.A. Bostian (1985),100473 9 replicable and preferably contain a gene or gene combination such that the gene or genes are selected from maltose permease, maltase and a maltose regulatory protein. It has been found above that yeast transformed with such a vector shows an increased malting capacity of maltose, resulting in increased carbon dioxide production in the dough. However, these additional genes are located in episomes and it is known from the literature that such extrachromosomal molecules are easily lost in non-selective culture (i.e. in this particular case without G418) (CD Hollen-Berg (1982), Gene Cloning 12, Organisms other than E. coli , edited by PH Hofschneider, W. Goebel, Springer Verlag, 119, SA Parent, CM Fenimone and KA Bostian (1985),

Yeast 1, 83). Käytännön kannalta on edullista kasvattaa hiivaa ei-selektiivisesti ja näin ollen rakennetaan joukko integroituvia plasmideja, jotka sisältävät, mielellään muunnettuna, maltaasigeenin ja/tai maltoosiper-meaasigeenin. "Muunnetulla" tarkoitetaan sitä, että luontainen promoottori on vaihdettu toiseen, mielellään homologiseen, promoottoriin. Jos kehitetään menetelmiä, jotka sallivat plasmidien stabiilin lisääntymiskasvun ilman valintapainetta, ei vastatuodun DNA:n integroituminen ole enää edellytys stabiilien transformanttien aikaan-. saamiselle.Yeast 1, 83). From a practical point of view, it is advantageous to grow the yeast non-selectively and thus to construct a number of integrating plasmids which contain, preferably modified, the maltase gene and / or the maltose permease gene. By "modified" is meant that the native promoter has been replaced with another, preferably homologous, promoter. If methods are developed that allow stable proliferation of plasmids without selection pressure, integration of the newly introduced DNA will no longer be a prerequisite for stable transformants. acquiring.

Kirjallisuudesta tiedetään, että yksi solu sisältää 20 - 100 tällaista ylimääräistä plasmidimolekyyliä (C.D. Hollenberg (1982), supra; A. Takagi, E.N. Chun, C. -Boorchird, S. Harashima ja Y. Oshima, Appi. Microbiol. Biotecnol. 23, 123; J. Mellor, M.J. Dobson, N.A. Roberts, N.J. Kingsman ja S.M. Kingsman (1985) Gene 22/ 215).It is known from the literature that one cell contains 20 to 100 such additional plasmid molecules (CD Hollenberg (1982), supra; A. Takagi, EN Chun, C. -Borchird, S. Harashima and Y. Oshima, Appl. Microbiol. Biotecnol. 23, 123; J. Mellor, MJ Dobson, NA Roberts, NJ Kingsman, and SM Kingsman (1985) Gene 22/215).

Episomaalisten geenien ilmentymistasoa voidaan vielä nostaa, kun alkuperäiset promoottorit vaihdetaan voimakkaampiin. Näyttää ilmeiseltä, että tulevaisuudessa plasmidien stabiili replikoituminen on mahdollista 100473 10 ilman valintapaineen läsnäoloa.The expression level of episomal genes can be further increased when the original promoters are replaced with stronger ones. It seems obvious that in the future stable replication of plasmids is possible in the absence of 100473 10 selection pressure.

Maltaasigeeni ja/tai maltoosipermeaasigeeni on keksinnönmukaisesti edullista integroida hiivan kromosomiin lineaarisilla plasmideilla transformoimalla (ks. T.L. Orr-Weaver, J.W. Szostak, R. Rothstein (1981) Proc. Natl. Acad. Sei. USA 78, 6354). Saadut hiivat ovat stabiileja transformantteja eli muunnetut maltaasigeeni ja/tai maltoosipermeaasigeeni säilyvät perimässä jopa ilman valintapainetta.According to the invention, it is preferred to integrate the maltase gene and / or the maltose permease gene into the yeast chromosome by transformation with linear plasmids (see T.L. Orr-Weaver, J.W. Szostak, R. Rothstein (1981) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78, 6354). The resulting yeasts are stable transformants, i.e. the modified maltase gene and / or maltose permease gene remain inherited even without selection pressure.

Ennestään tiedetään, että integroitumisen aikana vain yksi tai muutamia plasmidissa sijaitsevia geeniko-pioita integroituu kromosomiin. Näin ollen, jotta saavutettaisiin samanlaisia hiilidioksidintuotannon kohoamisia kuin episomaalisia vektoreita käytettäessä, voidaan geenin ilmentymistasoa edullisesti muuttaa käyttämällä voimakkaita konstitutiivisia promoottoreita,jotka eivät ole herkkiä glukoosirepressiolle.It is already known that during integration, only one or a few gene copies located in the plasmid integrate into the chromosome. Thus, in order to achieve similar increases in carbon dioxide production as when using episomal vectors, the level of gene expression can be advantageously altered by the use of strong constitutive promoters that are not sensitive to glucose repression.

Tällaiset promoottorit asetetaan etusijalle, jotta saadaan kompensoiduksi se ero geenikopioiden lukumäärässä, joka esiintyy episomaalisilla ja integratiivisilla vektoreilla transformoituneiden hiivojen välillä, ja jotta saadaan estetyksi glukoosirepression vaikutukset. On esimerkiksi havaittu, että fermentoitaessa alustassa, jossa maltoosi on päähiili-.· ja energialähteenä, ja joka sisältää glukoosia suhteelli sen pienenä pitoisuutena, laskevat ensimmäisten 30 -40 minuutin kuluessa maltoosipermeaasin ja maltaasin mRNA tuskin havaittavissa oleville tasoille. Kun glukoosi on kulunut loppuun, saa geenien ilmentymisen indusoituminen maltaasin toimesta aikaan kummankin mRNA-laadun määrän nopean nousun.Such promoters are prioritized to compensate for the difference in the number of gene copies between yeasts transformed with episomal and integrative vectors and to prevent the effects of glucose repression. For example, it has been found that when fermented in a medium in which maltose is the main carbon and energy source and which contains glucose at a relatively low concentration, the mRNA of maltose permease and maltase decreases to barely detectable levels during the first 30 to 40 minutes. When glucose is depleted, the induction of gene expression by maltase results in a rapid increase in the amount of both mRNA grades.

Kuten jo edellä on mainittu, voidaan geenejä käyttää luontaisen eli villityyppisen promoottorin kanssa tai promoottori voidaan korvata eri promoottorilla, joka mielellään on homologinen. Erityisesti, jos villityyp-pinen promoottori on säädeltävissä tai indusoitavissa, 100473 11 saattaa olla edullista käyttää konstitutiivista transkriptiota tai voimakkaampaa tai heikompaa promoottoria. Päinvastoin taas, kun villityyppinen promoottori on konstitutiivinen, saattaa olla edullista käyttää säädeltävää tai indusoitavissa olevaa promoottoria tai voimakkaampaa tai heikompaa promoottoria.As already mentioned above, the genes can be used with a native, i.e. wild-type promoter, or the promoter can be replaced by a different promoter, preferably homologous. In particular, if the wild-type promoter is controllable or inducible, it may be advantageous to use constitutive transcription or a stronger or weaker promoter. Conversely, when the wild-type promoter is constitutive, it may be advantageous to use a regulated or inducible promoter or a stronger or weaker promoter.

On edullista käyttää voimakkaita promoottoreita, erityisesti, jos rakenteen kopioluku isännässä on suhteellisen pieni. Voimakkaat promoottorit ovat yleensä sellaisia, jotka osallistuvat sellaisten proteiinien tuotantoon, joita syntyy suuria määriä hiivan kasvukierron aikana, tai säädeltyjen promoottorien ollessa kyseessä, ne toimivat hiivan kasvukierron jossakin halutussa vaiheessa, joka liittyy esillä olevaan keksintöön.It is advantageous to use strong promoters, especially if the copy number of the structure in the host is relatively small. Strong promoters are generally those involved in the production of proteins produced in large amounts during the yeast growth cycle, or, in the case of regulated promoters, they function at some desired stage of the yeast growth cycle associated with the present invention.

Erityisen mielenkiintoisia ovat promoottorit, jotka liittyvät hiivan glykolyyttiseen sykliin, ja niistä mainittakoon mm. alkoholidehydrogenaasien I ja II, fosfoglu-koisomeraasin, glukoosi-6-fosfaattidehydrogenaasin, trioo-sifosfaatti-isomeraasin, glyseraldehydifosfaattidehydroge-naasin, fosfoglyseraattikinaasin, enolaasin, fosfoglyse-romutaasin, pyruvaattikinaasin ja laktaattidehydrogenaasin promoottori. Muita promoottoreita, jotka ovat yhteydessä suurina määrinä tuotettuihin proteiineihin, ovat mm. ribosomaaliseen ilmentymiseen yhteydessä olevat promoottorit, kuten transkriptionaloitustekijöiden, jatkamis-tekijoiden tms. promoottorit. Jatkamistekijöistä . mainittakoon mm. EF-1 ja EF-2, jne.Of particular interest are promoters associated with the glycolytic cycle of yeast, and include e.g. alcohol dehydrogenases I and II, phosphoglucoisomerase, glucose-6-phosphate dehydrogenase, triisophosphate isomerase, glyceraldehyde diphosphate dehydrogenase, phosphoglycerate kinase, enolase, phosphoglyceromodotase, pyruvate kinase Other promoters that are associated with proteins produced in large quantities include e.g. promoters associated with ribosomal expression, such as promoters for transcription initiation factors, extension factors, and the like. Continuing factors. mention should be made e.g. EF-1 and EF-2, etc.

Erityisen mielenkiinnon kohde on promoottorien käyttö maltoosiaineenvaihduntaan osallistuvien rakenne-geenien yhteydessä, joistamainittakoon erityisesti maltaa-• si, maltoosipermeaasi ja MAL-säätelijä. Kyseiset promoot torit voivat olla konstitutiivisia tai säädeltäviä, kunhan promoottori indusoituu sokerin fermentoitumisen aikana. Esimerkiksi monet glykolyyttiset promoottorit aktivoituvat sokerin tai jonkun sokeriaineenvaihdunnan tuotteen, kuten etanolin, ollessa läsnä. Näin ollen 100473 12 esimerkiksi alkoholidehydrogenaasin promoottori on toiminnassa hiivan kohottaessa taikinaa. Vastaavasti ovat solujen lisääntymiskasvuun osallistuvat promoottorit toiminnassa taikinan kohotuksen aikana. Lisäksi, jos tarjolla on promoottori, joka ei ole MAL-säätelijän säätelyn alainen, voidaan hiivaa käyttää glukoosin läsnäollessa ilman, että tapahtuu repressio. Nämä geenit eivät myöskään vaadi maltoosia indusoituakseen.Of particular interest is the use of promoters in connection with structural genes involved in maltose metabolism, notably maltase, maltose permease and the MAL regulator. Such promoters may be constitutive or regulatory, as long as the promoter is induced during the fermentation of the sugar. For example, many glycolytic promoters are activated in the presence of sugar or some sugar metabolism product, such as ethanol. Thus, for example, the promoter of alcohol dehydrogenase 100473 12 is active when yeast raises the dough. Similarly, promoters involved in cell proliferation are active during dough raising. In addition, if a promoter is provided that is not under the control of the MAL regulator, yeast can be used in the presence of glucose without repression. These genes also do not require maltose to induce.

Jos halutun rakennegeenin yhteydessä käytetään villityyppistä promoottoria, saattaa olla edullista saada aikaan säätelyproteiinin korkeampi tuotanto. Tällä tavalla voidaan säätelyproteiinia pitää yllä korkeampana määränä, kun indusoija on läsnä. Esimerkiksi, kun maltoosia on läsnä, ilmentyy MAL-säätelyproteiini suurena määränä, jotta muiden maltoosiaineenvaihduntaan liittyvien proteiinien ilmentyminen ja säätely MAL-sääte-lyproteiinin säätelyssä tapahtuu.If a wild-type promoter is used with the desired structural gene, it may be advantageous to achieve higher production of the regulatory protein. In this way, a higher amount of regulatory protein can be maintained when the inducer is present. For example, when maltose is present, the MAL regulatory protein is expressed in large amounts to allow expression and regulation of other proteins involved in maltose metabolism in the regulation of the MAL regulatory protein.

Geenien ilmentymisen muuttamista varten, kuten kokeellisessa osassa yksityiskohtaisesti selostetaan, vaihdetaan alkuperäiset promoottorit sekä luetuksitule-mattomat johtosekvenssit (tai niiden osat) alkoholide-hydrogenaasi I:n (ADHI) ja luennanjatkamistekijän EFäA vastaaviin, jotka on mielellään johdettu isäntä-hiivasta, esimerkiksi Saccharomyceksestä♦ Tämän seurauksena ilmentymisestä tulee epäherkkä glukoosin aiheuttamalle repressiolle ja ilmentymisen indusoituminen tulee myös riippumattomaksi maltoosista.To alter gene expression, as described in detail in the experimental section, the original promoters and unreadable leader sequences (or portions thereof) are replaced with those of alcohol dehydrogenase I (ADHI) and reading extension factor EFαA, preferably derived from a host yeast, e.g. Saccharomycin. as a result, expression becomes insensitive to glucose-induced repression and induction of expression also becomes independent of maltose.

On havaittu, että näillä intergoituvilla plasmi-deilla transformoituneet hiivat osoittavat korkeampaa maltaasi-: ja maltoosipermeaasiaktiivisuutta kuin trans- • formoitumaton kanta. Nämä kohonneet maltaasi- ja maltoo- sipermeaasiaktiivisuudet sattuvat yllättäen yhteen hii-lidioksidintuotannon eli nostatusakviivisuuden kanssa, kuten voitiin havaita myös episomaalisilla vektoreilla transformoituneiden hiivojen kohdalla.It has been found that yeasts transformed with these integrating plasmids show higher maltase and maltose permease activity than the untransformed strain. These elevated maltase and maltose permease activities surprisingly coincide with carbon dioxide production, i.e., ascending activity, as was also observed for yeasts transformed with episomal vectors.

Näin aikaansaatu parempi nostatuskyky säilyy myös 100473 13 varastoinnin aikana, jopa korkeassa lämpötilassa, esimerkiksi 20 - 25°C:ssa varastoitaessa. Suhteellinen nostatus-aktiivisuuden menetys varastoinnin aikana on oleellisesti ottaen identtinen peruskannoilla ja keksinnönmukai-silla kannoilla. Aikaansaadut muutokset eivät vaikuta makeiden taikinoiden nostatuskykyyn, koska integroituvilla plasmideilla transformoituneiden uusien kantojen nostatuskyky on yhtä hyvä kuin isäntäkannan.The improved lifting capacity thus obtained is also maintained during storage of the 100473 13, even at high temperatures, for example at 20-25 ° C. The relative loss of lifting activity during storage is substantially identical to the base strains and the strains according to the invention. The changes obtained do not affect the uptake capacity of the sweet doughs, as the uptake capacity of the new strains transformed with the integrating plasmids is as good as that of the host strain.

Kyseiseen hiivaisäntään tulee rakenteesta vähintään yksi kopio, mahdollisesti kaksi tai enemmän, yleensä kuitenkin korkeintaan noin 200, riippuen siitä, integroi tuuko geeni perimään, monistuuko se vai onko se läsnä kromosominulkoisena elementtinä, jolla on useita kopioita. Integroituminen tai integoitumattomuus voidaan valita sen mukaan, millainen stabiilisuus valmistetun kromoso-minulkopuolisen elementin ylläpysymiseen vaaditaan, millainen kopiomäärä halutaan, millainen transkriptiotaso halutaan, saavuttaa kopiomäärästä riippuen jne.The yeast host in question will have at least one copy of the structure, possibly two or more, but usually no more than about 200, depending on whether the gene integrates inheritance, amplifies, or is present as an extrachromosomal element with multiple copies. Integration or non-integration can be selected depending on what stability is required to maintain the chromosomal extracellular element produced, what copy number is desired, what level of transcription is desired, achieved depending on the number of copies, and so on.

Rakenne voi sisältää yhden tai useampia rakennegee-nejä, joilla on sama tai eri promoottori.Rakenne voidaan valmistaa tavanomaisesti siten, että halutut geenit eristetään sopivasta isännästä tai geenit syntetisoidaan kokonaan tai osittain tai aikaansaamisessa käytetään näiden menetelmien yhdistelmiä. Vastaavasti voidaan säätelysignaalit ja transkription ja luennan aloitus-ja lopetusalueet eristää luonnonlähteestä tai syntetisoida tai saada käyttöön näiden menetelmien yhdistelmiä soveltamalla. Eri fragmentit voidaan alistaa endonuk-leaasikatkaisuun (restriktio), yhteenliittämiseen, sek-venssointiin, in vitro-mutatointiin, alukekorjaukseen tms. Nämä eri muuntotoimenpiteet tunnetaan hyvin kirjallisuudesta ja niitä käytetään tiettyjen tarkoitusperien saavuttamiseen.The construct may contain one or more structural genes having the same or different promoters. The construct may be conventionally prepared by isolating the desired genes from a suitable host or by synthesizing all or part of the genes or by using combinations of these methods. Accordingly, regulatory signals and transcription and reading start and stop regions can be isolated from a natural source or synthesized or made available by combining these methods. The various fragments can be subjected to endonuclease cleavage (restriction), annealing, sequencing, in vitro mutation, primer repair, etc. These various transformation procedures are well known in the literature and are used for certain purposes.

Eri fragmentteja voidaan yhdistellä, kloonata, eristää ja sekvenssoida tavanomaisilla menetelmillä. Jokaisen muuntotoimenpiteen jälkeen voidaan DNA-frag- 100473 14 mentti tai fragmenttiyhdistelmä sijoittaa kloonausvekto-riin, transformoida kloonausisäntä, esim. E^_ coli, vektorilla, kasvattaa kloonausisäntää, lysoida se, eristää plasmidi ja analysoida fragmentti restriktioanalyysillä, sekvenssoinnilla tai jollakin näiden yhdistelmällä tms.The various fragments can be combined, cloned, isolated and sequenced by conventional methods. After each transformation procedure, a DNA fragment or combination of fragments can be inserted into a cloning vector, transformed into a cloning host, e.g., an E. coli, vector, grown into a cloning host, lysed, isolated from a plasmid, and analyzed by restriction analysis, sequencing, or any combination thereof.

Rakenteen kehittämisessä ja isäntäsolun transfor-moinnissa voidaan käyttää erilaisia vektoreita. Tällaisia vektoreita voivat olla mm. kloonausvektorit, ilmen-tämisvektorit ja isäntäänintegroitumisen aikaansaavat vektorit tai transformointiin ja integrointiin voidaan käyttää pelkkää DNA:ta.Various vectors can be used to develop the structure and transform the host cell. Such vectors may be e.g. cloning vectors, expression vectors and vectors providing host integration, or DNA alone can be used for transformation and integration.

Kloonausvektorille on pääosin ominaista se, että se sisältää kloonausisännässä toimivan replikoitumisen-aloituskohdan, valintamerkin, jonka perusteella kloonaus-vektorin sisältävä isäntä voidaan valita, ehkä yhden tai useampia monikytkijöitä tai lisäsekvenssejä insertio-ta, valintaa, muokkaamista, sekvenssoinnin helpottamista tms. varten. Lisäksi voidaan käyttää sukkulavektoreita, jolloin vektorissa voi olla kaksi tai useampia replikoitu-misen aloituskohtia, jotka sallivat vektorin replikoitu-misen useammassa kuin yhdessä isännässä, esimerkiksi prokaryoottisessa isännässä ja eukaryoottisessa isännässä.The cloning vector is mainly characterized by the fact that it contains an origin of replication in the cloning host, a check mark on the basis of which the host containing the cloning vector can be selected, perhaps one or more multi-linkers or additional sequences for insertion, selection, modification, facilitation of sequencing. In addition, shuttle vectors may be used, in which case the vector may have two or more origins of replication which allow the vector to replicate in more than one host, for example a prokaryotic host and a eukaryotic host.

Ilmentämisvektoreihin voidaan tavallisesti liit-tää rakenne, joka sisältää aloitus- ja lopetusalueet transkriptiolle ja luennalle, tai rakenteesta voi puuttua toinen tai kummatkin säätelyalueet, jotka sitten tulevat mukaan ilmentämisvektorista, kun proteiinituotetta koodittava sekvenssi liitetään siihen. Näin ollen voidaan rakenne sijoittaa geeniin, jossa on funktionaaliset transkriptio- ja luenta-alueet, jolloin sijoitus tapahtuu lähelle 5'-päätä, tai olemassaoleva geeni ja rakenne tulevat olemassa olevien säätelyalueiden säätelyn alaisiksi. Normaalisti olisi toivottavaa, että aloituskodoni olisi olemassa olevan aloituskodonin 5'-pää, paitsi, jos fuusiotuote on hyväksyttävissä, tai aloituskodoni ei ole lukuvaiheistuksessa olemassa olevan aloituskodonin kanssa.Expression vectors may typically include a construct that includes start and stop regions for transcription and reading, or may lack one or both regulatory regions that are then included in the expression vector when the sequence encoding the protein product is inserted. Thus, the construct can be placed in a gene with functional transcriptional and reading regions, with the placement occurring near the 5 'end, or the existing gene and construct will be under the control of existing regulatory regions. Normally, it would be desirable for the start codon to be the 5 'end of an existing start codon, unless the fusion product is acceptable or the start codon is not in reading phase with the existing start codon.

100473 15100473 15

Muissa tapauksissa esiintyy ilmentämisvektoreita, joissa on yksi tai useampia restriktiokohtia aloituksen ja lopetuksen säätelyalueiden välissä niin, että rakennegeeni voidaan sijoittaa restriktiokohtaan(kohtiin) näiden säätelyalueiden säätelyyn. Erityisen mielenkiinnon kohteita esillä olevassa keksinnössä ovat ilmentämisvekto-reina, joko kromosominulkopuolisessa stabiilissa ylläpidossa tai integroitumisessa, rakenteet ja vektorit, jotka isännässä pysyvässä stabiilissa muodossaan ovat vapaita heterologisesta (ei-Saccharomyces) DNArsta.In other cases, expression vectors are present that have one or more restriction sites between the start and stop regulatory regions so that the structural gene can be placed at the restriction site (s) to regulate these regulatory regions. Of particular interest in the present invention are expression vector Reina, either in extrachromosomal stable maintenance or integration, constructs and vectors that are free of heterologous (non-Saccharomyces) DNA in their stable form in the host.

Edelleen esillä oleva keksintö tarjoaa menetelmiä sellaisten hiivojen aikaansaamiseen, joilla on kaikki edellä kuvatut edut, mutta prokaryoottiset DNA-sekvenssit ovat poistuneet. Tämä on voitu saada aikaan geeninkor-vaustekniikalla (R.J. Rothstein (1983) Methods in Enzymo-logy, 101, 202). Esillä olevan keksinnön mukaisesti on näitä tekniikoita nyt edullisesti sovellettu Saccharo-m^ces-soluihin. Esimerkiksi Saccharomyces-solut on transformoitu vektorilla, joka sisältää geenit, jotka koodit-tavat muunnettujamaltaasia ja/tai maltoosipermeaasia, sijaiten Saccharomyceksen itiöidenmuodostukselle spesifisessä geenissä (E. Gottlin-Ninga, D.B. Kaback (1986), Mol. Cell. Biol. 6, 2185). Kun tämä DNA on tuotu Saccha-romyces-isäntäsoluun, tapahtuu vasta tuodun DNA:n homolo-\ ginen rekombinaatio kromosomaalisen, itiöidenmuodostuksel le spesifisen geenin kanssa. Tällöin muokatut maltaasin ja/tai maltoosipermeaasin geenit, jotka on sijoitettu itiöidenmuodostukselle spesifisten sekvenssien väliin, integroituvat kromosomiin. Näin syntyneistä transfor-manteista puuttuu prokaryoottinen DNA täysin.Furthermore, the present invention provides methods for providing yeasts that have all of the advantages described above but have eliminated prokaryotic DNA sequences. This has been accomplished by gene replacement technology (R. J. Rothstein (1983) Methods in Enzymology, 101, 202). In accordance with the present invention, these techniques have now been advantageously applied to Saccharo-m ^ ces cells. For example, Saccharomyces cells have been transformed with a vector containing genes encoding modified maltase and / or maltose permease located in a gene specific for Saccharomyces sporulation (E. Gottlin-Ninga, DB Kaback (1986), Mol. Cell. Biol. 6, 2185). . Once this DNA has been introduced into a Saccha-romyces host cell, homologous recombination of the newly imported DNA with a chromosomal spore-forming gene occurs. In this case, the modified maltase and / or maltose permease genes, which are placed between sequences specific for sporulation, integrate into the chromosome. The transformants thus formed are completely devoid of prokaryotic DNA.

• On selvää, että voidaan saavuttaa vieläkin parem pia tuloksia, jos määritetään maltaasin ja maltoosipermeaasin aktiivisuuksien optimaalinen suhde. Tämä voidaan suorittaa muuttelemalla kummankin geenin promoottoria tai integroimalla (muunnetut) maltaasin ja ja maltaasipermeaasin geenit eri määrinä hiivan perimään, 100473 16 esimerkiksi käyttämällä useita integroitumislokuksia, seuraavassa kuvattuja menetelmiä käyttäen.• It is clear that even better results can be obtained if the optimal ratio of maltase to maltose permease activities is determined. This can be accomplished by altering the promoter of both genes or by integrating the (modified) maltase and and maltase permease genes in different amounts into the yeast genome, e.g., using multiple integration loci, using the methods described below.

Maltaasin ja maltoosipermeaasin aktiivisuuksien optimaalinen suhde voidaan myös saavuttaa käyttämällä maltaasin ja maltoosipermeaasin geenejä, jotka kooditta-vat maltaasin ja maltoosipermeaasin isoentsyymejä. Lisäksi voidaan käyttää mitä tahansa entsyymiä, jolla on ainakin maltaasi- tai maltoosipermeaasiaktiivisuutta.An optimal ratio of maltase to maltose permease activities can also be achieved by using the maltase and maltose permease genes that encode the maltase and maltose permease isoenzymes. In addition, any enzyme having at least maltase or maltose permease activity can be used.

Lisäksi voidaan MAL-säätelyproteiinia koodittavat geenit integroida perimään vastaavalla tavalla (ks. myös esimerkkiä 1), joko oman luontaisen promoottorin säätelyyn tai muun promoottorin, mielellään gpnrharomyces-pe-räisen, säätelyyn. Tämä saattaa myös olla hyödyllistä, jotta saavutettaisiin maltaasin ja maltoosipermeaasin aktiivisuuksien optimaalinen suhde.In addition, the genes encoding the MAL regulatory protein can be integrated into the genome in a similar manner (see also Example 1), either under the control of its own native promoter or under the control of another promoter, preferably of gpnrharomyces. This may also be useful to achieve an optimal ratio of maltase to maltose permease activities.

Talletettujen kantojen luettelo.List of deposited stocks.

Seuraavat kannat on talletettu Centraal Bureau voor Schimmelcultures-kokoelmiin, jotka sijaitsevat Baarnissa, Hollannissa:The following stocks are deposited in the collections of the Centraal Bureau voor Schimmelcultures, located in Baarn, the Netherlands:

Saccharomyces cerevisiae 237 Ng (kanta A), talletettu CBS-kokoelmiin numerolla 158.86 päivämäärällä 25. maaliskuuta, 1986;Saccharomyces cerevisiae 237 Ng (strain A), deposited with CBS Collections No. 158.86 on March 25, 1986;

Saccharomyces cerevisiae DS 15543 (kanta C), talletettu CBS-kokoelmiin numerolla 406.87 päivämäärällä ! 3. syyskuuta, 1987,-Saccharomyces cerevisiae DS 15543 (strain C), deposited in the CBS collections under number 406.87 on! Of 3 September 1987

Escherichia coli, jossa on plasmidi p21-40, talletettu CBS-kokoelmiin numerolla 400.87 päivämäärällä 28. elokuuta, 1987;Escherichia coli with plasmid p21-40, deposited with CBS Collections No. 400.87 on August 28, 1987;

Escherichia coli, jossa on plasmidi pYEF46, talletettu CBS-kokoelmiin numerolla 401.87 päivämäärällä 28. elokuu-ta, 1987;Escherichia coli with plasmid pYEF46, deposited with CBS Collections No. 401.87 on August 28, 1987;

Escherichia coli, jossa on plasmidi pY6, talletettu CBS-kokoelmiin numerolla 402.87 päivämäärällä 28. elokuuta, 1987;Escherichia coli with plasmid pY6, deposited with CBS Collections No. 402.87 on August 28, 1987;

Escherichia coli, jossa on plasmidi peG418, talletettu CBS-kokoelmiin numerolla 160.86 päivämäärällä 25.Escherichia coli with plasmid peG418 was deposited in CBS collections at 160.86 on 25.

17 100473 maaliskuuta, 1986;17 March 100473, 1986;

Escherichia coli, jossa on plasmidi pTZ19R, talletettu CBS-kokoelmiin numerolla 405.87, päivämäärällä 3. syyskuuta, 1987;Escherichia coli with plasmid pTZ19R, deposited with CBS Collections No. 405.87, dated September 3, 1987;

Escherichia coli, jossa on plasmidi pTZ19R/ADHI, talletettu CBS-kokoelmiin numerolla 404.87 päivämäärällä 3. syyskuuta, 1987;Escherichia coli with plasmid pTZ19R / ADHI, deposited with CBS Collections 404.87 on September 3, 1987;

Escherichia coli, jossa on plasmidi pl53-215 AK, talletettu CBS-kokolemiin numerolla 403.87 päivämäärällä 3. syyskuuta, 1987;Escherichia coli with plasmid p153-215 AK, deposited with CBS size number 403.87 on September 3, 1987;

Escherichia coli, jossa on plasmidi pLF24, talletettu CBS-kokolemiin numerolla 156.88 päivämäärällä 8. maaliskuuta, 1988;Escherichia coli with plasmid pLF24, deposited with CBS size number 156.88 on March 8, 1988;

Escherichia coli, jossa on plasmidi pUT332, talletettu CBS-kokolemiin numerolla 158.88 päivämäärällä 8. maaliskuuta, 1988;Escherichia coli with plasmid pUT332, deposited with CBS size number 158.88 on March 8, 1988;

Escherichia coli, jossa on plasmidi pTZl8R, talletettu CBS-kokoelmiin numerolla 480.88 päivämäärällä 27. heinäkuuta, 1988.Escherichia coli with plasmid pTZ18R was deposited in CBS Collections No. 480.88 on July 27, 1988.

Kuvien lyhyt selostus:Brief description of the pictures:

Kuva 1 esittää plasmidin pGb-eMAL6g rakentamista. Nuolet osoittavat mainittujen geenien transkription suuntaa. Plasmidit on piirretty kaaviollisesti, eivät oikeassa mittakaavassa. Lyhenteet: G418, Tn5-geeni (ADHI-promoottorin säätelyssä) antaen vastustuskyvyn G418:aa vastaan; P = PvuI; X = Xbal; S = Sali; H = Hindlll; CIP = vasikan sisäelinten fosfataasi.Figure 1 shows the construction of plasmid pGb-eMAL6g. The arrows indicate the direction of transcription of said genes. Plasmids are plotted schematically, not to scale. Abbreviations: G418, Tn5 gene (under the control of the ADHI promoter) conferring resistance to G418; P = PvuI; X = XbaI; S = Sali; H = HindIII; CIP = calf visceral phosphatase.

Kuva 2 esittää plasmidin pGb-eMAL61 rakentamista. Plasmidit on piirretty kaaviollisesti, eivät oikeassa mittakaavassa. Lyhenteet:Δ maltaasigeeni, jossa on osit-täinen deleetio; B = Bglll. Ks. myös kuvan 1 selostusta.Figure 2 shows the construction of plasmid pGb-eMAL61. Plasmids are plotted schematically, not to scale. Abbreviations: Δ maltase gene with partial deletion; B = BglII. See. also the description of Figure 1.

Kuva 3 esittää plasmidin pGb-eMAL63 rakentamista. Plasmidit on piirrettty kaaviollisesti, eivät oikeassa mittakaavassa. Lyhenteet: (K) = täytetty Kpnl-kohta; (S) = täytetty Sali-kohta; Klenow = DNA-polymeraasin suuri alayksikkö; H = Hindlll. Katso myös kuvan 1 selos- 18 100473 tusta.Figure 3 shows the construction of plasmid pGb-eMAL63. Plasmids are plotted schematically, not to scale. Abbreviations: (K) = filled Kpnl site; (S) = filled Hall section; Klenow = large DNA subunit; H = HindIII. See also the description in Figure 1 100 100473.

Kuva 4 esittää plasmidin pGb-M6g (A-9) rakentamista. Lyhenteet: H = Hindlll; St = Stul, Klenow = DNAFigure 4 shows the construction of plasmid pGb-M6g (A-9). Abbreviations: H = HindIII; St = Stul, Klenow = DNA

polymeraasi I:n suuri fragmentti; EV = EcoRV; Xh = XhoI; M = MluI; fl ori = fagin f1 replikoitumisen aloituskohta; amp = ampisilliiniresistenssigeeni; s.s. = sekvenssointi-aluke. Nuolet osoittavat 5'—^*3'-suuntaa. Poistettu alue on merkitty katkoviivoilla ja 4:11a.a large fragment of polymerase I; EV = EcoRV; Xh = XhoI; M = MluI; fl ori = origin of replication of phage f1; amp = ampicillin resistance gene; s.s. = sequencing primer. The arrows indicate the 5 'to ^ * 3' direction. The deleted area is marked with dashed lines and 4: 11a.

Kuva 5 esittää plasmidin pGb-M6g(A-9) sekvenssiä.Figure 5 shows the sequence of plasmid pGb-M6g (A-9).

a) Maltaasin ja maltoosipermeaasin geenit. Nuoli osoittaa transkriptiosuuntaa. St (Stul) toimi aloitus-kohtana deleetiomutantin rakentamisessa. Tämän kartan alapuolella on esitetty geenienvälisen alueen oleelliset osat.(a) Maltase and maltose permease genes. The arrow indicates the direction of transcription. St (Stul) served as a starting point for the construction of the deletion mutant. Below this map are the essential parts of the intergenic region.

b) Plasmidin pGb-M 6g (Λ-9) sekvenssi. Poistettu alue ulottuu asemasta -9 asemaan -417. Monikytkijä tarkoittaa oligonukleotideja, jotka on liitetty Bal31:llä käsiteltyyn DNA:han (ks. myös kuva 4).b) Sequence of plasmid pGb-M 6g (Λ-9). The deleted range extends from position -9 to position -417. Multi-linker refers to oligonucleotides fused to Bal31-treated DNA (see also Figure 4).

Kuva 6 esittää plasmidin pGb-iA32/G418 rakentamista. Nuolet osoittavat transkriptiosuuntaa. Plasmidit on piirretty kaaviollisesti eivätkä ole oikeassa mittakaavassa. Lyhenteet: H = Hindlll; EV = EcoRV; fl ori= fagin f1 replikoitumisen aloituskohta; amp = ampisilliiniresistenssigeeni; G418, Tn5-geeni (ADHI-promoottori) ’! antaen resistenssin G418:n suhteen; S = Smal; He =Figure 6 shows the construction of plasmid pGb-iA32 / G418. Arrows indicate the direction of transcription. Plasmids are plotted schematically and are not to scale. Abbreviations: H = HindIII; EV = EcoRV; fl ori = origin of replication of phage f1; amp = ampicillin resistance gene; G418, Tn5 gene (ADHI promoter) ’! conferring resistance to G418; S = Smal; He =

HttncII; pADHI = alkoholidehydrogenaasi I:n geenin promoottori + johtosekvenssin 5'-osa (viivoitettu alue).HttncII; pADHI = alcohol dehydrogenase I gene promoter + 5 'portion of the leader sequence (dashed region).

Kuva 7 esittää plasmidin pGb-iRROl rakentamista.Figure 7 shows the construction of plasmid pGb-iRRO1.

a) Plasmidia pT4 ei ole piirretty mittakaavaan. Lyhenteet: E = EcoRI; B/Bg = BamHI/Bglll-liitos; H = Hindlll.a) Plasmid pT4 is not drawn to scale. Abbreviations: E = EcoRI; B / Bg = BamHI / BglII junction; H = HindIII.

b) Plasmidin pT4 mutatointi, jotta EFl«A-promoot-tori + 5'-johtosekvenssi saadaan liitetyksi maltaasigee-nin N-pään viiteen aminohappokodoniin niin, että samalla syntyy Bglll-kohta. Oleelliset sekvenssit on esitetty.b) Mutation of plasmid pT4 to link the EF1 «A promoter + 5 'leader sequence to the five amino acid codons of the N-terminus of the maltase gene so as to create a BglII site. The essential sequences are shown.

Mutatointialuke on osittain komplementaarinen :! 9il ! UH I t I il 100473 19 (merkitty pisteillä) EFl'X.A-sekvenssin kanssa. Epäparien alueella ovat maltaasikodonit ja - rengastettuna - Bglll:n tunnistuskohta (huomattakoon, että mutatointialukkeen esitetty suunta on 3'-*-5' eli Bglll-kohta pitää lukea oikealta vasemmalle (5'-^3').The mutation primer is partially complementary:! 9il! UH I t I il 100473 19 (dotted) with the EF1'X.A sequence. In the region of the mismatches are the maltase codons and, when ringed, the BglII recognition site (Note that the direction shown in the mutation primer is 3 '- * - 5', i.e. the BglII site should be read from right to left (5 '- ^ 3').

- Maltaasisekvenssiin on merkitty N-pään viisi-aminohappokodonia. Bgil:n tunnistuskohta on ympäröity.- The N-terminal five-amino acid codon is labeled in the maltase sequence. The identification point of Bgil is surrounded.

- Plasmidin pT4-M sekvenssiin on merkitty mutaation kattava alue. Bglll-kohta on rengastettu. Tähdet osoittavat poikkeamat maltaasin nukleotidisekvenssistä. Muutos neljännessä kodonissa on hiljainen mutaatio.- The region of the plasmid pT4-M has a region spanning the mutation. The BglII site is ringed. The asterisks indicate deviations from the nucleotide sequence of maltase. The change in the fourth codon is a silent mutation.

c) Plasmidit eivät ole oikeaan mittakaavaan piirrettyjä. Lyhenteet: H = Hindlll; Bc = Bell; E = EcoRI;c) Plasmids are not drawn to scale. Abbreviations: H = HindIII; Bc = Bell; E = EcoRI;

Bg = Bglll; EV = EcoRV; Bg/Bc = BgllI/Bcl-liitos; pEFlfiC A (viivoitettu alue), 5'-reuna (promoottori, + 5'-johtosekvenssi); fl ori = fagin fl replikoitumisen aloituskohta; amp = ampisilliiniresistenssigeeni.Bg = BglII; EV = EcoRV; Bg / Bc = BglII / Bcl junction; pEFlfiC A (dashed region), 5 'edge (promoter, + 5' leader sequence); fl ori = origin of replication of phage fl; amp = ampicillin resistance gene.

d) Plasmidit eivät ole oikeaan mittakaavaan piirrettyjä. Lyhenteet samat kuin kuvassa 7c.d) Plasmids are not drawn to scale. The abbreviations are the same as in Figure 7c.

Kuva 8 esittää plasmidia pGb-SNENS. Plasmidit on esitetty kaaviollisesti eivätkä ne ole oikeassa mittakaavassa. Lyhenteet: E = EcoRI; H = Hindlll; Sf = Sfil; N = NotI; fl ori = fagin fl replikoitumisen aloituskohta; amp = ampisilliiniresistenssigeeni. Nuolet osoittavat ‘1 suuntaa 5'—*>-3'. Oligo 3 ja 4 ovat synteettisiä oligode- oksinukleotideja, joiden emäsjärjestykset on esitetty.Figure 8 shows the plasmid pGb-SNENS. Plasmids are shown schematically and are not to scale. Abbreviations: E = EcoRI; H = HindIII; Sf = Sfil; N = NotI; fl ori = origin of replication of phage fl; amp = ampicillin resistance gene. Arrows indicate ‘1 direction 5’ - *> - 3 ’. Oligo 3 and 4 are synthetic oligodeoxynucleotides with base sequences shown.

Kuva 9 esittää plasmidin pGb-RB2 rakentamista. Lyhenteet: E = EcoRI; Bg = Bglll; H = Hindlll; He =Figure 9 shows the construction of plasmid pGb-RB2. Abbreviations: E = EcoRI; Bg = BglII; H = HindIII; He =

Hindi; B = BarnHI; Sm = Smal; P = PstI; fl ori = fagin fl replikoitumisen aloituskohta; amp = ampisilliiniresis-!* tenssigeeni. Nuolet osoittavatsuuntaa 5'—^3'. Oligo 5 ja 6 ovat synteettisiä oligodeoksinukleotideja, joiden emässekvenssit on esitetty. Luennanlopetuskodonit TAA on alleviivattu kaikissa lukuvaiheistuksissa.hindi; B = BarnHI; Sm = Smal; P = PstI; fl ori = origin of replication of phage fl; amp = ampicillin resis -! * tens gene. The arrows indicate the direction 5 '- ^ 3'. Oligo 5 and 6 are synthetic oligodeoxynucleotides with base sequences shown. Lecture end codons TAA are underlined in all reading phases.

Kuva 10 esittää plasmidin pGb-RBN 3 rakentamista. Nuolet osoittavat transkriptiosuuntaa. Plasmidit on 100473 20 piirretty kaaviollisesti eivätkä ne ole oikeassa mittakaavassa. Lyhenteet: Sf = sfil; Sm = Smal; H = Hindlll; fl ori = fagin fl replikaationaloituskohta; Amp = ampisil-liiniresistenssigeeni; G418, Tn5-geeni (ADHI-promoottorin säätelyssä) antaen resistenssin G418:n suhteen; EV =Figure 10 shows the construction of plasmid pGb-RBN 3. Arrows indicate the direction of transcription. Plasmids 100473 20 are schematically drawn and are not to scale. Abbreviations: Sf = Sfil; Sm = Smal; H = HindIII; fl ori = phage fl replication origin; Amp = ampicillin resistance gene; G418, Tn5 gene (under the control of the ADHI promoter) conferring resistance to G418; EV =

EcoRV; He = Hindi.EcoRV; He = Hindi.

Kuva 11 esittää plasmidin pGb-RBRRO1:n rakentamista. Plasmidi pGB-iRROl on täysin kuvattu kuvassa 7 ja se sisältää maltaasigeenin EF1 A:n promoottorin (pEFl A) säätelyssä ja maltoosipermeaasigeenin alkoholidehydro-genaasi I:n promoottorin (pADHI) säätelyssä (molemmat promoottorit on merkitty viivoituksella). Plasmidi pGb-RB2 on selostettu kuvassa 9. Plasmidissa pGb-RBRRO1 on SIT4:n sisältävä fragmentti jaettu kahteen osaan ("SIT4-reunat"). Plasmidit on esitetty kaaviollisesti eivätkä ne ole oikeassa mittakaavassa. Lyhenteet ovat samat kuin kuvasa 10. Nuolet osoittavat transkriptiosuuntaa.Figure 11 shows the construction of plasmid pGb-RBRRO1. Plasmid pGB-iRRO1 is fully depicted in Figure 7 and contains the maltase gene under the control of the EF1 A promoter (pEF1A) and the maltose permease gene under the control of the alcohol dehydrogenase I promoter (pADHI) (both promoters are indicated by dashed lines). Plasmid pGb-RB2 is described in Figure 9. Plasmid pGb-RBRRO1 has a fragment containing SIT4 divided into two parts ("SIT4 edges"). Plasmids are shown schematically and are not to scale. The abbreviations are the same as in Figure 10. The arrows indicate the direction of transcription.

Kuva 12 esittää yksivaiheista geeninrikkomista. Vaiheessa 1 plasmidi pGb-RBN3 katkaistaan Sfilrllä.Figure 12 shows single-step gene disruption. In step 1, plasmid pGb-RBN3 is cleaved with Sfilr.

Tällöin vapautuu DNA-fragmentti, jonka kummallakin puolella on homologiaa SIT4-geenialueen kanssa. Tämä ohjaa integroitumista SIT4-geeniin (ks. myös R.J. Roth-stein (1983), teoksessa Methods in Enzymology, 101, 202). SIT4-geenialue on merkitty viivoituksella. Molemmat *; kromosomaaliset alleelit on esitetty kaaviollisesti.This releases a DNA fragment that has homology to the SIT4 gene region on either side. This directs integration into the SIT4 gene (see also R.J. Roth-Stein (1983), Methods in Enzymology, 101, 202). The SIT4 gene region is marked with a dash. Both *; chromosomal alleles are shown schematically.

Vaiheessa 2 transformoidaan saatu kanta ApGb-RBN3 sekä pUT332:lla (katkaisematon) että Sfilsllä katkaistulla pGb-RBRRO1:llä. Yhteistransformoinnin periaate on esitetty hyvin kirjallisuudesa (ks. A.H. Brand, I. Breeden, J. Abraham, R. Steiglanz ja K. Kasmyth (1985) Cell 41, 41-48; ja P. Siliciano ja K. Tatchell (1984) Cell 37, 969 - 978). Ensimmäisessä valinnassa ovat esillä olevan keksinnön tekijät käyttäneet fleomysiiniresistenssiä (plasmidi pUT 332), mutta yhtä hyvin voidaan käyttää ^u:stä johdettuja episomaalisia plasmideja, jotka antavat vastustuskyvyn muiden antibioottien, kuten hygromysiini 21 100473 B:n suhteen. Plasmidi pUT332 ja fleomysiini ovat ostettavissa Cayla-fIrmasta (Avenue Larrien, Centre Commercial de Gros, 31094 Toulouse Cedex, Ranska). Plasmidin pUT332 fleomysiiniresistenssigeeni on johdettu transposonista Tn5 ja se on sijoitettu hiivan promoottorin säätelyyn. Vaiheessa 3 poistetaan episomaalinen plasmidi pUT332 transformanteista kasvattamalla ei-selektiivisessä ravin-nealustässä (puhdistaminen plasmidista). Lyhenteet: G418r = G418-resistenssigeeni ADHI-promoottorin säätelyssä; Sf = Sfil-katkaisulla aikaansaadun DNA-fragmentin pää; MAL = muunnettu maltaasin ja maltoosipermeaasin geeni. Yksityiskohtien osalta katso myös kuvia 9 ja 11; +pUT332 on episomaalinen plasmidi pUT332.In step 2, the resulting strain ApGb-RBN3 is transformed with both pUT332 (uncleaved) and Sfils-truncated pGb-RBRRO1. The principle of co-transformation is well described in the literature (see AH Brand, I. Breeden, J. Abraham, R. Steiglanz, and K. Kasmyth (1985) Cell 41, 41-48; and P. Siliciano and K. Tatchell (1984) Cell 37). , 969-978). In the first choice, the present inventors have used phleomycin resistance (plasmid pUT 332), but equally useful episomal plasmids derived from μu that confer resistance to other antibiotics such as hygromycin 21 100473 B. Plasmid pUT332 and phleomycin are commercially available from Cayla (Avenue Larrien, Center Commercial de Gros, 31094 Toulouse Cedex, France). The phleomycin resistance gene of plasmid pUT332 is derived from the transposon Tn5 and is located under the control of the yeast promoter. In step 3, the episomal plasmid pUT332 is removed from the transformants by growth in a non-selective nutrient medium (purification from the plasmid). Abbreviations: G418r = G418 resistance gene under the control of the ADHI promoter; Sf = end of the DNA fragment obtained by Sfil cleavage; MAL = modified maltase and maltose permease gene. See also Figures 9 and 11 for details; + pUT332 is the episomal plasmid pUT332.

Kuva 13 esittää maltoosipermeaasin ja maltaasin ominaisaktiviisuuksien kasvua glukoosin poistuessa ravin-nealustasta A. Käyrät ovat tyypillisiä kaupallisille leivontahiivakannnoille, kuten esimerkiksi kannalle A.Figure 13 shows the increase in specific activities of maltose permease and maltase as glucose leaves nutrient medium A. The curves are typical of commercial baker's yeast strains, such as strain A.

Kuva 14 esittää maltoosipermeaasin ominaisaktiivi-suuksia kannassa A ja sen rDNA-johdannaisissa, kun taikinan kohoamista simuloidaan ravinnealustassa A.Figure 14 shows the specific activities of maltose permease in strain A and its rDNA derivatives when dough rise is simulated in nutrient medium A.

Kuva 15 esittää maltaasin ominaisaktiivisuuksia, kun taikinan kohoamista simuloidaan käyttämällä kantaa A ja sen rDNA-johdannaisia ravinnealustassa A, joka sisältää maltoosia pääasiallisena hiilen ja energian läh-; teenä.Figure 15 shows the specific activities of maltase when the dough rise is simulated using strain A and its rDNA derivatives in nutrient medium A, which contains maltose as the main source of carbon and energy; appended.

Kuva 16 esittää maltoosin fermentoitumista, kun taikinan kohoamista simuloidaan käyttämällä kantaa A ja sen rDNA-johdannaisia ravinnealustassa A, joka sisältää maltoosia pääasiallisena hiilen ja energian lähteenä.Figure 16 shows the fermentation of maltose when dough rise is simulated using strain A and its rDNA derivatives in nutrient medium A, which contains maltose as the main source of carbon and energy.

Kuva 17 esittää maltoosin fermentoitumista, kun taikinan kohoamista simuloidaan käyttämällä kantaa A ja sen rDNA-johdannaisia ravinnealustassa B, joka sisältää glukoosia pääasiallisena hiilen ja energian lähteenä.Figure 17 shows the fermentation of maltose when the dough rise is simulated using strain A and its rDNA derivatives in nutrient medium B, which contains glucose as the main source of carbon and energy.

Keksintöä valaistaan seuraavilla käytännön koetuloksilla. On selvää, että alan ammatti-ihminen, jolle nämä menetelmät ovat tuttuja, voi käyttää muita hiivakan- 22 1CC473 toja ja vektoreita yhtä hyvin esillä olevan keksinnön tarkoituksiin. Nämä muunnokset kuuluvat esillä olevan keksinnön kattamaan alaan.The invention is illustrated by the following practical test results. It will be appreciated that other yeast strains and vectors may be used by one skilled in the art familiar with these methods for the purposes of the present invention. These modifications are within the scope of the present invention.

Kloonaustekniikatcloning techniques

Yleisten kloonausmenetelmien osalta viitataan Maniatis et al:n käsikirjaan (T. Maniatis, E.F. Fritsch, J. Sambrook (1982) Molecular Cloning, A Laboratory Manual). Restriktioentsyymejä käytetään valmistajan ohjeiden mukaan ja niitä on saatavissa joko New England Biolabsrista (Biolabs), Bethesda Research Laboratories:ista (BRL) tai Boehringer Mannheim:ilta (Boehringer). Yleensä 1 - 5 yksikköä entsyymiä tarvitaan katkaisemaan 1 pg DNA: ta.For general cloning methods, reference is made to the Maniatis et al. Manual (T. Maniatis, E. F. Fritsch, J. Sambrook (1982) Molecular Cloning, A Laboratory Manual). Restriction enzymes are used according to the manufacturer's instructions and are available from either New England Biolabs (Biolabs), Bethesda Research Laboratories (BRL), or Boehringer Mannheim (Boehringer). Generally, 1 to 5 units of enzyme are required to cleave 1 pg of DNA.

E. colin transformointi suoritettiin käyttämällä CaC^-tekniikkaa (T. Maniatis et ai., supra).Transformation of E. coli was performed using the CaCl 2 technique (T. Maniatis et al., Supra).

Yhdistelmäplasmidien rakentaminen 1) pGb-eMAL6g Tämä plasmidi kykenee itsereplikoitumiseen hiivassa ja sisältää maltoosipermeaasia ja maltaasia koodit-tavat geenit. Sen rakentaminen on esitettu kaaviolli-sesti kuvassa 1.Construction of Recombinant Plasmids 1) pGb-eMAL6g This plasmid is capable of self-replication in yeast and contains genes encoding maltose permease and maltase. Its construction is shown schematically in Figure 1.

> · • Plasmidi peG418 on johdettu plasmidista pEMBLYe23 (Baldari ja G. Cesarini (1985), Gene 35, 27) ja se sisältää Sali- ja HindiII-kohdan välissä frgamentin, jossa on Tn5-geeni (Reiss et ai., EMBO J. (1984H, 3317), joka antaa vastustuskyvyn G418-suhteen hivan alkoholidehydro-genaasi I:n (ADHI) promottorin säätelyssä, joka on * * samanlainen kuin Bennetzen ja Hall ovat selostaneet (J.C. Bennetzen ja B.D. Hall (1982), J. Biol. Chem. 257, 3018). Plasmidi peG418 katkaistiin HindIII:lla, defos-foryloitiin CIP:llä ja liitettiin katkaisutuotteeseen, joka oli saatu pilkkomalla pY6 HindII:lla ja Pvul:llä. Plasmidi pY6 on selostettu julkaisuissa R.B. Needleman 100473 23 ja C. Michels (1983) Mol. Cell. Biol. 2/ 796; R.B. Needleman, D.B. Kaback, R.A. Dubin, S.L. Perkins, N.G. Rosenberg, K.A. Sutherland, D.B. Forrest ja C. Michels (1984) Proc. Natl. Acad. Sei USA 81_, 2811 ja se sisältää 7,0 ke:n HindIII-fragmentin, jossa on MAL6g-lokus. Näin saatiin plasmidi pGb-eMAL6g.Plasmid peG418 is derived from plasmid pEMBLYe23 (Baldari and G. Cesarini (1985), Gene 35, 27) and contains a fragment with the Tn5 gene between the SalI and HindIII sites (Reiss et al., EMBO J. (1984H, 3317), which confers resistance to G418 under the control of the yeast alcohol dehydrogenase I (ADHI) promoter, which is * * similar to that described by Bennetzen and Hall (JC Bennetzen and BD Hall (1982), J. Biol. Chem., 257, 3018. Plasmid peG418 was digested with HindIII, dephosphorylated with CIP, and ligated into the cleavage product obtained by digestion of pY6 with HindII and PvuI.Plasmid pY6 is described in RB Needleman 100473 23 and C. Michels. (1983) Mol. Cell Biol 2/796; RB Needleman, DB Kaback, RA Dubin, SL Perkins, NG Rosenberg, KA Sutherland, DB Forrest and C. Michels (1984) Proc. Natl. Acad. Sci USA 81_, 2811 and contains a 7.0 kb HindIII fragment with the MAL6g locus to give plasmid pGb-eMAL6g.

2) pGb-eMAL61 Tämä 2^j:stä johdettu episomaalinen plasmidi sisältää maltoosipermeaasia koodittavan geenin. Tämän plas-midin rakentaminen on esitetty kaaviollisesti kuvassa 2.2) pGb-eMAL61 This episomal plasmid derived from 2 contains a gene encoding maltose permease. The construction of this plasmid is shown schematically in Figure 2.

Plasmidi pGb-eMAL6g sisältää kaksi Bglll-kohtaa, jotka kumpikin ovat maltaasigeenissä. Tämä 1,4 ke:n BglII-fragmentti poistettiin plasmidista pGb-eMAL6g suorittamalla Bglll-katkaisu ja sen jälkeen uudelleenliit-täminen laimeissa olosuhteissa molekyylinsisäisen yhteenliittymisen edistämiseksi. Tällaisen poiston on osoit-tettu tuhoavan maltaasin toiminnan (J.D. Cohen. M.J. Goldenthal, T. Chow, B. Buchferer ja J. Marmur (1985)Plasmid pGb-eMAL6g contains two BglII sites, each in the malt gene. This 1.4 kb BglII fragment was removed from plasmid pGb-eMAL6g by BglII digestion and subsequent re-insertion under dilute conditions to promote intramolecular ligation. Such removal has been shown to destroy maltase function (J.D. Cohen. M.J. Goldenthal, T. Chow, B. Buchferer, and J. Marmur (1985)).

Mol. Gen. Genet. 20, 1).Mol. Gen. Genet. 20, 1).

3) pGb-eMAL63 Tämä 2yu:stä johdettu episomaalinen plasmidi sisältää DNA:n, joka kattaa MALp-toiminnan (säätelyproteii-nigeeni tai MAL-säätelijä). Tämän plasmidin rakentaminen on esitetty kaaviollisesti kuvassa 3.3) pGb-eMAL63 This 2yu-derived episomal plasmid contains DNA that encompasses MALβ function (regulatory protein gene or MAL regulator). The construction of this plasmid is shown schematically in Figure 3.

Plasmidista p21-40 (R.B. Needleman ja C. Michels (1983), supra) eristettiin Kpnl-Sali-fragmentti, joka sisältää säätelyproteiinin geenin. Tämä fragmentti tehtiin tasapäiseksi käyttämällä T4 DNA-polymeraasia ja Klenow-DNA-polymeraasia ja sen jälkeen se kloonattiin plasmidin peG418 täytettyyn HindiII-kohtaan.A KpnI-SalI fragment containing the regulatory protein gene was isolated from plasmid p21-40 (R.B. Needleman and C. Michels (1983), supra). This fragment was homogenized using T4 DNA polymerase and Klenow DNA polymerase and then cloned into the filled HindIII site of plasmid peG418.

4) pGb-M6g(4-9) Tämä plasmidi on promoottorideleetiomutantti, joka 100473 24 deleetio on tehty maltoosipermeaasigeenin ja maltaasi-geenin välialueelle, kun geenit tulevat transkriboiduiksi vastakkaisiin suuntiin (ks. kuva 4). Tämä alue sisältää kummankin geenin promoottorit (S.H. Hong ja J. Marmur (1986) Gene 41, 75). Tämä deleetiomutantti on valmistettu, jotta alkuperäiset promoottorit voidaan korvata. Rakentaminen koostui seuraavista vaiheista: a) Noin 7,0 ke:n HindIII-fragmentti, joka sisälsi maltaasin ja maltoosipermeaasin geenit (ks. myös kuva 1) kloonattiin plasmidin pTZ19R HindiII-kohtaan. Tämä plasmidi on kaupallisesti saatavissa (Pharmacia). Tuloksena saatiin pGb-M6g.4) pGb-M6g (4-9) This plasmid is a promoter deletion mutant made by the 100473 24 deletion between the maltose permease gene and the maltase gene when the genes are transcribed in opposite directions (see Figure 4). This region contains the promoters of both genes (S.H. Hong and J. Marmur (1986) Gene 41, 75). This deletion mutant has been prepared to replace the original promoters. The construction consisted of the following steps: a) An approximately 7.0 kb HindIII fragment containing the maltase and maltose permease genes (see also Figure 1) was cloned into the HindIII site of plasmid pTZ19R. This plasmid is commercially available (Pharmacia). The result was pGb-M6g.

b) Plasmidi pGb-M6g linearisoitiin Stulrllä, joka katkaisee geenien välissä olevalta alueelta. Stulsn synnyttämät päät toimivat lähtökohtina Bal31-eksonuk-leaasille, joka nakersi pois geenien välissä olevaa aluetta niin, että promoottorit (tai osat niistä) poistuivat. Stul-kohta.on lähempänä maltoosipermeaasigee-niä (S.H. Hong ja J. Marmur (1986), supra). Bal31-inku-bointi suoritettiin Maniatis et ai:n kuvaamalla tavalla (T. Maniatis, E.F. Fritsch ja J. Sambrook (1982), supra). Sopivina ajankohtina reaktiosta poistettiin näyte ja saadut näytteet inkuboitiin Klenow-DNA-polymeraasin kanssa, jotta saatiin tasaiset päät. Sitten päihin lii-tettiin synteettiset kytkijät, joissa oli useita restrik-tiokohtia.b) Plasmid pGb-M6g was linearized with Stulr, which cleaves from the intergenic region. The ends generated by Stuls served as starting points for the Bal31 exonuclease, which gnawed out the region between the genes so that the promoters (or parts of them) were deleted. The Stul site is closer to the maltose permease gene (S.H. Hong and J. Marmur (1986), supra). Bal31 incubation was performed as described by Maniatis et al. (T. Maniatis, E. F. Fritsch, and J. Sambrook (1982), supra). At appropriate times, a sample was removed from the reaction and the resulting samples were incubated with Klenow DNA polymerase to obtain flat ends. Synthetic linkers with multiple restriction sites were then attached to the ends.

Käytettiin seuraavia komplementaarisia oligodeoksi-ribonukleotideja: 1. 5' GATATC CTCGAG AGGCCT A 3' 2. 3’ CTATAG GAGCTC TCCGGA TGCGC 5' • »The following complementary oligodeoxy ribonucleotides were used: 1. 5 'GATATC CTCGAG AGGCCT A 3' 2. 3 'CTATAG GAGCTC TCCGGA TGCGC 5' • »

Kaksisäikeisessä muodossa syntyy katkaisukohdat EcoRV:lie (GATATC), Xholrlle (CTCGAG), Stul:lie (AGGCCT) ja porrastettujen päiden yhteenliittymisessä syntyy Mlul-kohta (ACGCGT). Kinaasireaktion jälkeen kytkijät liitettiin Bal31:llä käsiteltyyn DNA:hän T. Maniatis 100473 25 et ai:n käsikirjan (supra) mukaisesti. Sitten reak-tioseosta inkuboitiin Mlulrn kanssa ja kromatografoitiin 5 ml:n Sepharose Cl-2B-pylvään läpi, jotta yhteenliitty-mättömät oligodeoksinukleotidit saatiin erotetuiksi DNA-fragmentista. Tämän lineaarisen DNA:n sisältävät fraktiot kerättiin yhteen, yhdistettiin plasmidi-DNA:ksi ja siirrettiin bakteeriin.In the double-stranded form, cleavage sites are generated for EcoRV (GATATC), Xholr (CTCGAG), Stul: AG (AGGCCT), and the MluI site (ACGCGT) is formed at the junction of the stepped ends. Following the kinase reaction, the linkers were ligated into Bal31-treated DNA according to the manual of T. Maniatis 100473 et al (supra). The reaction mixture was then incubated with Mlulr and chromatographed through a 5 ml Sepharose Cl-2B column to separate the uncoupled oligodeoxynucleotides from the DNA fragment. Fractions containing this linear DNA were pooled, pooled into plasmid DNA and transferred to a bacterium.

c) Näin saadulle deleetiomutanttijoukolle suoritettiin sekvenssianalyysi. Tätä varten kaksisäikeiset plas-midit muunnettiin yksisäikeiseksi DNA:ksi superinfektoi-malla auttajafagilla (valmistajan ohjeiden mukaan). Yksi-säikeiset templaatit uutettiin normaaleilla Ml3-menetel-millä .käytettäviksi dideoksisekvenssoinnissa (F. Sanger, S. Nicklen ja A.R. Coulson (1977) Proc. Natl.c) The set of deletion mutants thus obtained was subjected to sequence analysis. To this end, double-stranded plasmids were converted to single-stranded DNA by superinfection with helper phage (according to the manufacturer's instructions). Single-stranded templates were extracted by standard M13 methods for use in dideoxy sequencing (F. Sanger, S. Nicklen, and A.R. Coulson (1977) Proc. Natl.

Acad. Sei. 2i/ 5463). Alukkeena käytettiin synteettistä oligodeoksinukleotidia (5'-GAATTCGGTAGCGTTCACGC-3'), joka on komplementaarinen DNA-jaksolle, joka on lähellä maltoosipermeaasigeenin ATG-aloituskodonia. Sen suunta on sellainen, että sekvenssi luetaan promoottoria kohti (ks. myös kuva 4).Acad. Sci. 2i / 5463). A synthetic oligodeoxynucleotide (5'-GAATTCGGTAGCGTTCACGC-3 ') complementary to the DNA sequence close to the ATG start codon of the maltose permease gene was used as a primer. Its orientation is such that the sequence is read toward the promoter (see also Figure 4).

Se deleetiomutantti, josta suurin osa maltoosiper-meaasin promoottorista oli poistunut, valittiin jatkoko-keisiin. Maltaasin promoottori (tai sen osa) on vielä läsnä (huomattakoon, että eksonukleaasikäsitte-lyn alkupisteenä toimiva Stul-kohta sijaitsee asymmetrisesti geenienvälisellä alueella). Kuvassa 5 on esi- \ tetty mutantin pGb-M6g(£-9) deleetiokohdan sekvenssi.The deletion mutant from which most of the maltose permease promoter had been deleted was selected for further experiments. The maltase promoter (or part thereof) is still present (Note that the Stul site, which serves as the starting point for exonuclease treatment, is located asymmetrically in the intergenic region). Figure 5 shows the sequence of the deletion site of the mutant pGb-M6g (E-9).

Tätä verrattiin tämän koko alueen äskettäin määritettyyn sekvenssiin (S.H. Hong ja J. Marmur (1986), supra). Vil-lityyppisessä sekvenssissä on havaittu yksi ero julkais-. tuun sekvenssiin nähden: asemassa -878 (numerointi S.H.This was compared to the newly determined sequence of this entire region (S.H. Hong and J. Marmur (1986), supra). One difference in the wild-type sequence has been observed. relative to that sequence: at position -878 (numbering S.H.

Hongin ja J. Marmurin (1986), supra, mukaan) oleva C ei ole läsnä meidän sekvenssissämme. Näin ollen DNA ei voi katketa Hpal:n eikä Hindi:n toimesta tässä kohdassa.According to Hong and J. Marble (1986), supra, C is not present in our sequence. Thus, DNA cannot be cleaved by HpaI or Hindi at this point.

Plasmidi pGb-M6g(A-9) on lähtöplasmidi, kun muita 100473 26 promoottoreita fuusioidaan sekä maltoosipermeaasigeeniin että maltaasigeeniin (ks. jäljempänä).Plasmid pGb-M6g (A-9) is the starting plasmid when other 100473 26 promoters are fused to both the maltose permease gene and the maltase gene (see below).

5. pGb-iA32/G418 Tämä plasmidi on integroituva hiivaplasmidi. Se sisältää maltoosipermeaasigeenin kytkettynä alkoholide-hydrogenaasi I:n promoottoriin ja sen 5’-johtosekvenssin osaan. Tämän plasmidin rakentaminen tapahtuu seuraavasti (kuva 6).5. pGb-iA32 / G418 This plasmid is an integrative yeast plasmid. It contains the maltose permease gene linked to the alcoholide hydrogenase I promoter and part of its 5 'leader sequence. The construction of this plasmid is as follows (Figure 6).

a) Plasmidi pTZ19R/ADHI sisältää 1,4 ke:n BamHI-fragmentin, jossa on ADHI-promoottori alkaen asemasta -15 AUG-kodoniin nähden (J.L. Bennetzen ja B.D. Hall (1982) J. Biol. Chem. 257, 3018). Tästä plasmidista eristettiin 700 ep:n EcoRV-HincII-fragmentti ja se liitettiin EcoRV:llä katkaistuun pGb-M6g( 9):ään. Näin saadut plasmidit analysoitiin restriktioentsyymikatkaisuil-la ja promoottorin suunta varmistettiin dideoksisekvens-soinnilla yksisäikeisiä templaatteja käyttämällä (ks.a) Plasmid pTZ19R / ADHI contains a 1.4 kb BamHI fragment with an ADHI promoter starting at position -15 relative to the AUG codon (J.L. Bennetzen and B.D. Hall (1982) J. Biol. Chem. 257, 3018). A 700 bp EcoRV-HincII fragment was isolated from this plasmid and ligated into EcoRV-digested pGb-M6g (9). The plasmids thus obtained were analyzed by restriction enzyme cleavage and the orientation of the promoter was confirmed by dideoxy sequencing using single-stranded templates (see

kuva 6). Käytettiin samaa oligoaluketta kuin kohdassa 4c on kuvattu.Figure 6). The same oligo primer as described in 4c was used.

ADHI-promoottorifragmentin kloonausmenetelmän tuloksena plasmidin pTZ19R monikytkijän (BamHI-Hindi)As a result of the cloning method of the ADHI promoter fragment, the plasmid pTZ19R multilinker (BamHI-Hindi)

CUCU

osa on läsnä maltoosipermeaasigeenin ja AHDI-promoottorin välissä. Plasmidin pGb-A32 rakenne ja sekvenssi on esitetty kuvassa 6a.part is present between the maltose permease gene and the AHDI promoter. The structure and sequence of plasmid pGb-A32 are shown in Figure 6a.

b) Plasmidi pGb-A32 varustettiin dominoivalla valintamerkillä G418res. 1,9 ke:n EcoRV/HincII-fragment-ti sisältää Tn5-geenin, joka antaa G418-resistenssin alkoholidehydrogenaasi I:n promoottorin ohjauksessa.b) Plasmid pGb-A32 was designated the dominant marker G418res. The 1.9 kb EcoRV / HincII fragment contains the Tn5 gene, which confers G418 resistance under the control of the alcohol dehydrogenase I promoter.

; Tämä fragmentti eristettiin suorittamalla plasmidille 153-215 AK EcoRV/HincII-kaksoiskatkaisu. EcoRV/HincII-fragmentti kloonattiin plasmidin pGb-A32 Smal-kohtaan.; This fragment was isolated by plasmid 153-215 AK EcoRV / HincII digestion. The EcoRV / HincII fragment was cloned into the SmaI site of plasmid pGb-A32.

Näin saatiin plasmidi pGb-iA32/G418.Thus, plasmid pGb-iA32 / G418 was obtained.

27 100473 6) pGb-iRRol Tämä plasmidi on integroituva plasmidi. Se sisältää maltoosipermeaasigeenin alkoholidehydrogenaasi I:n promoottorin ohjauksessa ja maltaasigeenin luennanjatka-mistekijän EF1«A promoottorin ohjauksessa. Kloonausmenetelmä on esitetty kuvassa 7. Menetelmä oli seuraavanlainen: Maltaasigeeni sisältää Bell-kohdan viidennen aminohapon kodonin ympärillä. Tästä syystä EFlofA:ta koodittava alue mutatoitiin siten, että ensimmäisistä viidestä aminohaposta tuli identtisiä maltaasiproteiinin vastaavien kanssa. Samalla sijoitettiin BclI-kohdan tilalle Bglll-kohta. BclI-kohdan muuttaminen Bglll-koh-daksi saa aikaan hiljaisen mutaation neljännessä kodonis-sa. Bglll/BclI-liittämisen kautta voitiin EF10fA-pro-moottori ja johtosekvenssi liittää maltaasigeenin muuhun osaan. Menetelmä käsitti seuraavat vaiheet: a) Lähtöplasmidi oli pYEF46 (S. Nagata, K. Nagashi-ma, Y. Tsunetsugu-Yokota, K. Fuyimura, M. Miyaraki ja Y. Kaziro (1984) EMBO J. 3, 1825), joka sisältää koko EFlo(A:ta koodittavan geenin. Tämän geenin kattava 2,5 ke:n Bglll-fragmentti eristettiin ja kloonattiin plasmi-din pTZ19R BamHI-kohtaan. Poimittiin klooni pT4 (ks. kuva 7a) ja sitä käytettiin oligodeoksinukleotidilla ohjattuun mutageneesiin.27 100473 6) pGb-iRRol This plasmid is an integrative plasmid. It contains the maltose permease gene under the control of the alcohol dehydrogenase I promoter and the maltase gene extension factor EF1 under the control of the promoter. The cloning method is shown in Figure 7. The method was as follows: The maltase gene contains a Bell site around the fifth amino acid codon. Therefore, the region encoding EFlofA was mutated so that the first five amino acids became identical to those of the maltase protein. At the same time, a BglII site was placed in place of the BclI site. Conversion of the BclI site to the BglII site results in a silent mutation at the fourth codon. Through BglII / BclI ligation, the EF10fA promoter and leader sequence could be ligated to the rest of the malt gene. The method consisted of the following steps: a) The starting plasmid was pYEF46 (S. Nagata, K. Nagashi-ma, Y. Tsunetsugu-Yokota, K. Fuyimura, M. Miyaraki and Y. Kaziro (1984) EMBO J. 3, 1825), which contains the entire gene encoding EF10 (A. A 2.5 kb BglII fragment spanning this gene was isolated and cloned into the BamHI site of plasmid pTZ19R. Clone pT4 (see Figure 7a) was picked and used for oligodeoxynucleotide-directed mutagenesis.

• b) Kun oli superinfektoitu auttajafagilla, eris tettiin pT4:n yksisäikeinen (ss) DNA. 400 ng ssDNA:ta, 400 ng lämmön avulla denaturoitua pTZ19RxBamHI:tä ja 100 ng mutatointioligodeoksinukleotidia (ks. kuva 7b) inkuboitiin 10 minuuttia 56°C:ssa 10 jil:n tilavuudessa, jossa oli 7 mM Tris HC1 pH 7,5; 50 mM NaCl ja 7 mM MgC^· Kun oli inkuboitu 10 minuuttia huoneenlämpötilassa, aloitettiin toisen säikeen synteesi ja yhteenliittäminen lisäämällä 1 ^il Klenow DNA-polymeraasia (2 yksikköä), 1 jil T4 DNA-ligaasia (4 yksikköä), 1 yal TMD-puskuria (200 mM Tris HC1 pH 7,5, 100 mM MgCl2, 100 mM DTT:tä), ; 4 |il 2,5 mM dNTP-seosta, 1 yul 10 mM ATP:tä ja 2 yul vettä.• b) After superinfection with helper phage, single-stranded (ss) DNA of pT4 was isolated. 400 ng of ssDNA, 400 ng of heat-denatured pTZ19RxBamHI, and 100 ng of mutation oligodeoxynucleotide (see Figure 7b) were incubated for 10 minutes at 56 ° C in a volume of 10 with 7 mM Tris HCl pH 7.5; 50 mM NaCl and 7 mM MgCl 2 · After incubation for 10 minutes at room temperature, the synthesis and ligation of the second strand was started by adding 1 μl of Klenow DNA polymerase (2 units), 1 μl of T4 DNA ligase (4 units), 1 μl of TMD buffer (200 mM Tris HCl pH 7.5, 100 mM MgCl 2, 100 mM DTT),; 4 μl of 2.5 mM dNTP mixture, 1 μl of 10 mM ATP and 2 μl of water.

28 1 0 0 4 7 328 1 0 0 4 7 3

Lopullinen tilavuus oli 20 |μ1, jota inkuboitiin 16 tuntia 17°C:ssa, minkä jälkeen seoksella transformoitiin E. coli JM101. Mutantit seulottiin suorittamalla pesäkehyb-ridisaatio käyttämällä kinasoitua oligodeoksinukleoti-dia, joka oli spesifinen mutantille (ks. kuva 7b). Tämä seulontaoligomeeri 5'-GACTATTTCAGATCTTC-3' oli komplementaarinen tuoduille maltaasikodoneille ja reunanukleo-tideille. Hybridisointi suoritettiin 16 tunnissa 6xNET-puskurissa (lxNET = 0,15 M NaCl, 0,015 M Tris HC1 pHThe final volume was 20 μl, which was incubated for 16 hours at 17 ° C, after which the mixture was transformed into E. coli JM101. Mutants were screened by colony hybridization using a kinased oligodeoxynucleotide specific for the mutant (see Figure 7b). This screening oligomer 5'-GACTATTTCAGATCTTC-3 'was complementary to the imported maltase codons and edge nucleotides. Hybridization was performed for 16 hours in 6xNET buffer (1xNET = 0.15 M NaCl, 0.015 M Tris HCl pH

7,5, 0,001 M EDTA) 25°C:ssa. Hybridisoinninjälkeiset pesut suoritettiin samassa seoksessa samassa lämpötilassa (3 x 10 minuuttia) ja sitten suoritettiin pesu 3xNET-puskurissa 25°C:ssa. Useita positiivisia pesäkkeitä jatkoanalysoitiin. Bglll-katkaisu varmisti Bglll-kohdan läsnäolon. Lisäksi eristettiin yksisäikeinen DNA Bglll-kohdan sisältävästä mutantista (pT4-M) ja sille suoritettiin dideoksisekvenssianalyysi käyttämällä synteettistä 17-meeristä alu-ketta, joka oli komplementaarinen EFl*A-geenin nukleotideille 87-103 (s. Nagata, K. Nagashima, Y. Tsunetsugu-Yokota, K. Fuyimura, M. Miyaraki ja Y. Kaziro (1984) EMBO J., 3, 1825) (5'-CAATACCACCACACTTG-3'). Saatu sekvenssitu-los vahvisti, että oli saatu aikaan halutut mutaatiot.7.5, 0.001 M EDTA) at 25 ° C. Post-hybridization washes were performed in the same mixture at the same temperature (3 x 10 minutes) and then washed in 3xNET buffer at 25 ° C. Several positive colonies were further analyzed. BglII cleavage confirmed the presence of the BglII site. In addition, single-stranded DNA was isolated from a mutant containing the BglII site (pT4-M) and subjected to dideoxy sequence analysis using a synthetic 17-mer primer complementary to nucleotides 87-103 of the EF1 * A gene (p. Nagata, K. Nagashima, Y. Tsunetsugu-Yokota, K. Fuyimura, M. Miyaraki, and Y. Kaziro (1984) EMBO J., 3, 1825) (5'-CAATACCACCACACTTG-3 '). The sequence result obtained confirmed that the desired mutations had been obtained.

c) Seuraavana vaiheena oli eristää plasmidista pT4-M EFl*A-promoottori/maltaasin NH2~pään segmentti " ja liittää se Bglll/Bcll-porrastettujen päiden yhteen- liittämisellä maltaasigeenin muuhun osaan. Tällä tavalla saadaan palautetuksi maltaasia koodittava alue EFl°tA:n promoottorin ja johtosekvenssin alavirtaan (ks. kuva 7c). Plasmidilla pGb-M6g(.Ä-9) transformoitiin GM113, joka on EL_ coli dam-kanta, jotta voitiin käytt;ää BclI-*: kohtaa (joka on metyloitumisherkkä) (GM113: thr~. leuB6, proA2. tris-4. metBl, IacYl, galK2, ara-14. tsx33. thi-1, thyA12, deoB!6, supE44, rpsL260, dam~3). Eristettiin 3,8 ke:n BclI/HindIII-fragmentti, joka sisälsi maltaasigeenin lukuunottamatta aivan N^-päässä olevaa osaa. Plasmidi pT4-M katkaistiin Bglll/Hindlll:11a ja « ! Ut;· t l H I i I Jt 100473 29 suuri 4,1 ke:n fragmentti eristettiin (EFl*A-promoottori+ maltaasigeenin N^-pää). Molemmat fragmentit liitettiin yhteen, jolloin saatiin pGb-EFMT-3. Sekvenssianalyysi vahvisti, että kaikki tuodut mutaatiot olivat oikeita.c) The next step was to isolate from the plasmid pT4-M the EF1 * A promoter / maltase NH2-terminal segment "and insert it by joining the BglII / BclI-terminated ends to the rest of the maltase gene. This restores the maltase coding region of the EF1 ° tA. downstream of the promoter and leader sequence (see Figure 7c) Plasmid pGb-M6g (.Ä-9) was used to transform GM113, an EL_ coli Dam strain, to use the BclI- * site (which is sensitive to methylation) (GM113: thr ~ .leuB6, proA2. tris-4. metB1, IacY1, galK2, ara-14. tsx33. thi-1, thyA12, deoB16, supE44, rpsL260, Dam ~ 3). / HindIII fragment containing the maltase gene except for the part immediately at the N-terminus Plasmid pT4-M was digested with BglII / HindIII and a large 4.1 kb fragment was isolated (Tl HI i I Jt 100473 29) ( EF1 * A promoter + N1 terminus of the maltase gene) .The two fragments were ligated together to give pGb-EFMT-3. Sequence analysis confirmed that all mutations introduced were correct.

d) Lopuksi pGb-EFMT-3 katkaistiin EcoRV:llä ja HindIII:lla, jotta saatiin puhdistetuksi 4,8 ke:n fragmentti, jossa oli EFl A/maltaasi-promoottori/geeni. Plasmidista pGb-iA32/G418 (ks. kuva 6) eristettiin noin 8,3 ke:n Hindlll(osittainen)/EcoRV-fragmentti. Tämä sisältää pTZ19R-rungon, ADHI/maltoosipermeaasi-promoottori/ rae geenisegmentin ja ADHI/G418 -segmentin. Molemmat jaksot liitettiin yhteen, jolloin saatiin pGb-iRRol (ks. kuva 7d).d) Finally, pGb-EFMT-3 was digested with EcoRV and HindIII to purify the 4.8 kb fragment with the EF1 A / maltase promoter / gene. An approximately 8.3 kb HindIII (partial) / EcoRV fragment was isolated from plasmid pGb-iA32 / G418 (see Figure 6). This includes the pTZ19R backbone, the ADHI / maltose permease promoter / granule gene segment, and the ADHI / G418 segment. Both sequences were joined together to give pGb-iRRol (see Figure 7d).

7) pGb-RB2 Tämä plasmidi toimii kloonausvälineenä, jolla integroidaan DNA-jaksoja Saccharomyces cerevisiae:n SIT4-geeniin. Tämän plasmidin rakentaminen koostuu seuraavista vaiheista (ks. kuvat 8 ja 9).7) pGb-RB2 This plasmid serves as a cloning tool to integrate DNA sequences into the SIT4 gene of Saccharomyces cerevisiae. Construction of this plasmid consists of the following steps (see Figures 8 and 9).

a. Plasmidi pTZ19R katkaisiin EcoRI:llä ja Hindlll: 11a, jotta sen monikytkijä saatiin korvatuksi 40 nukleotidin mittaisella synteettisesti valmistetulla DNA-jaksolla. Tämä DNA-jakso valmistettiin emäspariuttamalla synteettiset oligonukleotidit 3 ja 4 (ks. kuva 8). Tämä lyhyt fragmentti sisältää porrastetut EcoRI-pään ja Hindlll-pään. Tämän DNA-fragmentin kloonaus plasmidiin pTZ19R ei palauta EcoRI-kohtaa eikä Hindlll-kohtaa. Synteettinen DNA-fragmentti sisältää rajoilla restriktiokoh-dat NotI:lle ja Sfil:lle ja keskellä EcoRI-kohdan, kuten kuvioon on merkitty. Näin saadulle plasmidille annettiin nimeksi pGb-SNENS.a. Plasmid pTZ19R was digested with EcoRI and HindIII to replace its multilinker with a 40 nucleotide sequence of synthetically prepared DNA. This DNA sequence was prepared by base pairing with synthetic oligonucleotides 3 and 4 (see Figure 8). This short fragment contains a staggered EcoRI end and a HindIII end. Cloning of this DNA fragment into plasmid pTZ19R does not restore the EcoRI site or the HindIII site. The synthetic DNA fragment contains, at the boundaries, restriction sites for NotI and SfiI and an EcoRI site in the middle, as indicated in the figure. The plasmid thus obtained was named pGb-SNENS.

b. EcoRI-fragmentti, joka sisälsi SIT4-geenin (Gottlin-Ningaja Kaback, supra), eristettiin plasmidista pLF24 (tunnetaan myös nimellä pLN420) ja se kloonattiin plasmidin pGb-SNENS EcoRI-kohtaan, ^äin saatiin pGb-Spons:31. Koska vertailukelpoisia restriktiokohtia 100473 30 ei ole, sen suuntaa ei tunneta.b. An EcoRI fragment containing the SIT4 gene (Gottlin-Ningaja Kaback, supra) was isolated from plasmid pLF24 (also known as pLN420) and cloned into the EcoRI site of plasmid pGb-SNENS to give pGb-Spons: 31. Since there are no comparable restriction sites 100473 30, its direction is unknown.

c. Plasmidi pGb-Spons 31 sisältää ainoan Bglll-kohdan SIT4-geenin sisällä. Tätä voidaan käyttää kohtana, johon voidaan kloonata mikä tahansa DNA-jakso, joka halutaan sijoittaa SIT4-geeniin geeninkorvauksella. Jotta kloonauksessa tapahtuva muokkaus olisi helpompaa, SI-T4-geeni varustettiin synteettisellä DNA-jaksolla, joka sisältää useita ainoita restriktiokohtia. Plasmidin pGb-RB2 rakentaminen on esitetty kaaviollisesti kuvassa 9.c. Plasmid pGb-Spons 31 contains the only BglII site within the SIT4 gene. This can be used as a site where any DNA sequence that is desired to be inserted into the SIT4 gene by gene replacement can be cloned. To facilitate modification in cloning, the SI-T4 gene was provided with a synthetic DNA sequence containing several single restriction sites. The construction of plasmid pGb-RB2 is shown schematically in Figure 9.

Synteettisessä DNA-fragmentissa on kaksi porrastettua Bglll-päätä. Sen suunta plasmidissa pGb-RB2, kuten kuvassa 9 on merkitty, perustuu plasmidin pGb-RBN3 restriktioentsyymianalyysiin (ks. seuraavaa kohtaa).The synthetic DNA fragment has two stepped BglII ends. Its orientation in plasmid pGb-RB2, as indicated in Figure 9, is based on restriction enzyme analysis of plasmid pGb-RBN3 (see next section).

8) pGb-RBN3 1,9 ke:n EcoRV/HincII-fragmentti, joka sisältää res G418 -geenin ADHI-promoottorin säätelyssä (Ks. myös plasmidin pGb-iA32/G418 rakentamista), kloonattiin plasmidin pGb-RB2 Smal-kohtaan. Näin saatiin plasmidi pGb-RBN3 (kuva 10).8) The 1.9 kb EcoRV / HincII fragment of pGb-RBN3 containing the res G418 gene under the control of the ADHI promoter (see also construction of plasmid pGb-iA32 / G418) was cloned into the SmaI site of plasmid pGb-RB2. Thus, plasmid pGb-RBN3 was obtained (Figure 10).

9) pGb-RBRROl ·; Tämä plasmidi sisältää maltoosipermeaasigeenin alkoholidehydrogenaasi I-promoottorin säätelyssä ja maltaasigeenin EF1 A-promoottorin säätelyssä. Molemmat sijaitsevat 8,3 ke:n fragmentissa, joka on kloonattu SIT4-geeniin. Tämän plasmidin rakentaminen on esitetty kaaviollisesti kuvassa 11. Tätä varten pGb-iRROl katkais-tiin HindIII:lla ja liitettiin HindIII:lla katkaistuun . plasmidiin pGb-RB2 (käsitelty vasikan sisäelinten fosfa-taasilla). Näin saatiin plasmidi pGb-RBRROl.9) pGb-RBRRO1 ·; This plasmid contains the maltose permease gene under the control of the alcohol dehydrogenase I promoter and the maltase gene under the control of the EF1 A promoter. Both are located in an 8.3 kb fragment cloned into the SIT4 gene. The construction of this plasmid is shown schematically in Figure 11. To this end, pGb-iRRO1 was digested with HindIII and ligated with HindIII. plasmid pGb-RB2 (treated with calf visceral phosphatase). Thus, plasmid pGb-RBRRO1 was obtained.

10) pGb-RBREGO1 Tämä plasmidi sisältää MAL-säätelygeeniin alkoholi- 100473 31 dehydrogenaasipromoottorin ohjauksessa.10) pGb-RBREGO1 This plasmid contains an alcohol 100473 under the control of the alcohol dehydrogenase promoter for the MAL regulatory gene.

I. Plasmidi pGb-RBREGOl voidaan rakentaa seuraavalla tavalla. Plasmidista p21-40 (R.B. Needleman ja C. Michels (1983), supra) eristetään Sali-fragmentti, joka sisältää säätelyproteiinin geenin- Tämä fragmentti kloonataan plasmidin pTZ18R Sali-kohtaan. Tämä plasmidi on kaupallisesti saatavissa (Pharmacia). Sen suunta on sellainen, että MAL-säätelygeenin promoottorialue on lähellä pTZ18R:n T7-promoottorisekvenssiä. Kun käytetään pTZ18R:n sek-venssialuketta ja muita vastavalmistettuja alukkeita, jotka perustuvat saatuun DNA-sekvenssiin, voidaan MAL-säätelygeenin promoottorialue ja osa geenin Nl^-pää-tä koodittavasta alueesta sekvenssoida. Tämä paikantaa AUG-aloituskodonin. Jos promoottorialueella ei ole käyttökelpoisia restriktiokohtia lähellä AUG-aloituskodonia, voidaan sopiva kohta (esimerkiksi Bglll) tuoda tälle alueelle käyttämällä kohdemutatoinnissa oligonukleotidia ja tavanomaisia menetelmiä (ks. myös yhdistelmäplasmidien rakentamista, kohta 5b).I. Plasmid pGb-RBREGO1 can be constructed as follows. A SalI fragment containing the regulatory protein gene is isolated from plasmid p21-40 (R.B. Needleman and C. Michels (1983), supra). This fragment is cloned into the SalI site of plasmid pTZ18R. This plasmid is commercially available (Pharmacia). Its orientation is such that the promoter region of the MAL regulatory gene is close to the T7 promoter sequence of pTZ18R. Using the pTZ18R sequence primer and other freshly prepared primers based on the resulting DNA sequence, the promoter region of the MAL regulatory gene and a portion of the coding region for the N1 end of the gene can be sequenced. This locates the AUG start codon. If there are no useful restriction sites in the promoter region near the AUG start codon, an appropriate site (e.g., BglII) can be introduced into this region using oligonucleotide and conventional methods for site mutation (see also construction of recombinant plasmids, section 5b).

Tällaisen mutatoinnin jälkeen voidaan Bglll-Sall-fragmentti (sisältää MAL-säätelygeenin ilman promoottoria) ja EcoRV-BanHI-fragmentin (sisältää ADHI-promoottorin, ks. myös kuva 7d, pGb-iRROl) liittää yhdessä plasmidiin pGb-RB2 (ks. kuva 9) niin, että MAL-säätelijägeeni tulee ADHI-promoottorin alaisuuteen. Näin saadaan plasmidi pGb-iRBREGOl. Kun suoritetaan sekvenssianalyysi dideok-siketjumenetelmällä käyttämällä oligonukleotideja ja ssDNA-templaattia, voidaan helposti varmistaa kloonausvai-heiden oikea toteutuminen ja promoottorin suunta.Following such mutation, the BglII-SalI fragment (containing the MAL regulatory gene without a promoter) and the EcoRV-BanHI fragment (containing the ADHI promoter, see also Figure 7d, pGb-iRRO1) can be co-inserted into plasmid pGb-RB2 (see Figure 9). ) so that the MAL regulatory gene becomes under the control of the ADHI promoter. This gives plasmid pGb-iRBREGO1. By performing sequence analysis by the dideoxy strand method using oligonucleotides and an ssDNA template, the correct completion of the cloning steps and the direction of the promoter can be easily ascertained.

On selvää, että edellä kuvatut plasmidien rakentamiset ovat vain esimerkkejä, joilla esillä olevaa keksintöä halutaan valaista. Voidaan käyttää muita promoottoreita (mielellään Saccharomyces-peräisiä (tai käytetyn promoottorin muita osia), muita integrointilokuksia ja muita maltaasin, maltoosipermeaasin ja MAL-säätelijän 32 100473 yhdistelmiä (joko oman promoottorin tai muun promoottorin, mielellään Saccharomyces-promoottorin, säätelyssä) käyttämällä hiivan perimän yhtä tai useampaa integrointikohtaa. Lopputuloksena on optimaalinen maltaasin ja maltoosiper-meaasin aktiivisuuksien suhde koko anaerobisen fermentoin-nin aikana.It will be appreciated that the plasmid constructs described above are merely examples to illustrate the present invention. Other promoters (preferably derived from Saccharomyces (or other portions of the promoter used), other integration loci, and other combinations of maltase, maltose permease, and MAL regulator 32 100473 may be used (either using one promoter of its own or another promoter, preferably a Saccharomyces promoter). or more integration sites, resulting in an optimal ratio of maltase to maltose permease activities throughout the anaerobic fermentation.

Hiivojen transformointiYeast transformation

Hiivakantojen transformointi suoritettiin menetelmällä Ito et ai. (H. Ito, Y. Fukuda, K. Murata, A. Kimura (1983), J. Bacteriology 153, 163-168). Menetelmässä kasvatetaan Saccharomyces-hiivaa hiivojen standardiravin-nealustassa tiheyteen 1-25, mielellään alueelle 4 -10 ODg10 . Sitten hiivasolut otetaan talteen, pestään ja esikäsitellään kaotrooppisilla ioneilla, erityisesti alkalimetalli-ioneilla litium, keesium tai rubidium, jotka ovat erityisesti kloridina tai sulfaattina, ja erityisesti litiumsuoloilla, joiden pitoisuus on noin 2 mM - 1,0 M, mielellään noin 0,1 M. Kun soluja on inku-boitu noin 5 - 120 minuuttia, mielellään noin 60 minuuttia, kaotrooppisen(kaotrooppisten) ionini ionien) kanssa, soluja inkuboidaan lyhyt aika kohtalaisessa lämpötilassa, yleensä noin 20 - 35°C:ssa noin 5-60 minuuttia. Mielellään lisätään polyetyleeniglykolia pitoisuuteen noin 25 - 50 % siten, että koko seos laimennetaan lisäämällä sama tilavuus polyetyleenikonsentraattia, jotta tuloksena on haluttu lopullinen konsentraatio. Polyety-leeniglykolin molekyylimassa on noin 2000 - 8000 daltonia, mielellään noin 4000 - 7000 daltonia. Inkubointiaika on yleensä suhteellisen lyhyt, noin 5-60 minuuttia. Mielellään inkubointiseokselle suoritetaan 1-10 minuutin lämpökäsittely noin 35 - 45°C:ssa, mielellään noin 42°C: ssa. Transformanttien valintaan voidaan käyttää mitä tahansa merkkiä, kuten fleomysiiniä (D. Genilloud, M.C. Garrido, F.Moreno (1984) Gene 32^, 225), hygromysiini . B:tä (Gritz et ai. (1983) Gene 25, 1978) ja aminoglykosi-Transformation of yeast strains was performed by the method of Ito et al. (H. Ito, Y. Fukuda, K. Murata, A. Kimura (1983), J. Bacteriology 153, 163-168). In the method, Saccharomyces yeast is grown in standard yeast nutrient medium to a density of 1-25, preferably in the range of 4-10 ODg10. The yeast cells are then harvested, washed and pretreated with chaotropic ions, in particular alkali metal ions lithium, cesium or rubidium, in particular as chloride or sulphate, and in particular lithium salts with a concentration of about 2 mM to 1.0 M, preferably about 0.1 M After incubation of the cells for about 5 to 120 minutes, preferably about 60 minutes, with chaotropic ion (s), the cells are incubated for a short time at a moderate temperature, usually about 20 to 35 ° C for about 5 to 60 minutes. Preferably, polyethylene glycol is added to a concentration of about 25-50% so that the entire mixture is diluted by adding the same volume of polyethylene concentrate to result in the desired final concentration. The polyethylene glycol has a molecular weight of about 2,000 to 8,000 daltons, preferably about 4,000 to 7,000 daltons. The incubation time is usually relatively short, about 5-60 minutes. Preferably, the incubation mixture is heat treated for about 1-10 minutes at about 35-45 ° C, preferably at about 42 ° C. Any marker can be used to select transformants, such as phleomycin (D. Genilloud, M. C. Garrido, F. Moreno (1984) Gene 32, 225), hygromycin. B (Gritz et al. (1983) Gene 25, 1978) and aminoglycosyl-

Il i |U:I tilli I I I 11 100473 33 dia G418 (Jiminez et ai. (1980), Nature, 287, 869).I: I dill I I I 11 100473 33 dia G418 (Jiminez et al. (1980), Nature, 287, 869).

Kun hiivasolut transformoitiin integroituvalla plasmidilla, integraatio ohjattiin MAL-lokukseen käyttämällä BglII:lla katkaistua DNA:ta. Käytetyt integroituvat plasmidit sisälsivät kaksi Bglll-kohtaa, jotka molemmat sijaitsivat maltaasigeenissä 1,4 ke:n päässä toisistaan. Tämä synnyttää kaksisäikeisiä katkoksia, jotka ovat rekombinoituvia ja stimuloivat vuorovaikutusta homologisen kromosomaalisen DNA:n kanssa. Aukko korjaantuu kromosomaalisen informaation avulla integroitumistapah-tuman aikana (T.L. Orr-Weaver, J.W. Szostak, R. Rothstein (1981) Proc. Natl. Acad. Sei. USA 7j3, 6354). Integroi-tumistapahtuma antaa yhden tai useampia kopioita plasmidi-vektorista (J.W. Szostak, R. Cou (1979) Plasmid 2, 536). Näiden hiilidioksidintuotantokokeissa käytettyjen trans-formanttien sisältämää tarkkaa kopiomäärää ei ole määritetty.When yeast cells were transformed with the integrating plasmid, integration was directed to the MAL locus using BglII-digested DNA. The integrating plasmids used contained two BglII sites, both located in the malt gene 1.4 kb apart. This creates double-stranded breaks that are recombinant and stimulate interaction with homologous chromosomal DNA. The gap is repaired by chromosomal information during the integration event (T.L. Orr-Weaver, J.W. Szostak, R.Rothstein (1981) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 7j3, 6354). The integration event yields one or more copies of the plasmid vector (J.W. Szostak, R. Cou (1979) Plasmid 2, 536). The exact copy number contained in these transformants used in the carbon dioxide production experiments has not been determined.

Kehitettiin tapa saada aikaan stabiileja hiivatrans-formantteja, jotka eivät sisällä heterologista DNA:ta. Esimerkkejä heterologisesta DNA:sta ovat pTZl9R-vektori-DNA ja valintageenit, jotka antavat vastustuskyvyn antibioottien G418, fleomysiini tai hygromysiini B suhteen. Koejärjestely oli lyhyesti seuraava (kuva 12): 1) Tässä suoritettiin SIT4-geenin yksivaiheinen rikkominen siten, että transformoitiin hiiva plasmidilla pGb-RBN3, joka oli katkaistu Sfil:llä. Valittiin trans-formantit G418-resistenssin perusteella. Näin saatiin kanta ApGb-RBN3, jossa SIT4-geeni ar korvattu SIT4-geenil-lä, jonka G418r-geeni keskittää, joka resistenssigeeni on ADHI-promoottorin säätelyssä.A way was developed to obtain stable yeast transformants that do not contain heterologous DNA. Examples of heterologous DNA are pTZ19R vector DNA and selection genes that confer resistance to the antibiotics G418, phleomycin or hygromycin B. Briefly, the experimental setup was as follows (Figure 12): 1) A single-step disruption of the SIT4 gene was performed here by transforming the yeast with plasmid pGb-RBN3 digested with SfiI. Transformants were selected based on G418 resistance. Thus, strain ApGb-RBN3 was obtained in which the SIT4 gene ar was replaced by the SIT4 gene centered by the G418r gene, which is a resistance gene under the control of the ADHI promoter.

• 2) Kantaa ApGb-RBN3 käytettiin isäntäkantana yh- teistransformoinnissa, jossa transformointi suoritettiin plasmidilla pUT332 ja Sfil:llä katkaistulla plasmidilla pGb-RBRROl. Plasmidi pUT332 on 2ji:stä johdettu episo-maalinen plasmidi, joka sisältää fleomysiiniresistens-sin antavan geenin. Tässä yhteistransformoinnissa suo- 34 100473 ritettiin ensimmäinen valinta fleomysiiniä sisältävissä (30 pg/ml) maljoissa. Tietyssä prosentuaalisessa määrässä näitä fleomysiiniresistenttejä hiivasoluja (luok kaa 0,1 - 1 %) on keskeytynyt SIT4-geeni (sisälsi pADHI/ G418r:n) tullut korvatuksi yhteistransformaatiofragmentil-la SIT4, joka sisältää muunnetut maltoosipermeaasin ja maltaasin geenit. Tässä toisessa geeninkorvaustapah-tumassa oli tuloksena hiiva, joka oli jälleen herkkä G418:lle. Jotta saatiin valituksi hiivasolut, joissa tämä toinen geeninkorvautuminen oli tapahtunut, toisinto-maljattiin fleomysiiniresistenttejä transfromantteja maljoissa, joissa oli G418:aa (300 ug/ml). Soluissa, jotka eivät kasvaneet, oli SIT4-geeninen sekvenssien välissä sijaitseva G418r-geeni tullut korvatuksi muunnetuilla MAL-geeneillä, jotka olivat SIT4-geenin sekvenssien välissä.• 2) Strain ApGb-RBN3 was used as a host strain in co-transformation, where transformation was performed with plasmid pUT332 and plasmid pGb-RBRRO1 digested with Sfil. Plasmid pUT332 is an episomal plasmid derived from 2j and contains a gene conferring phleomycin resistance. In this co-transformation, the first selection was made in plates containing phleomycin (30 pg / ml). In a certain percentage of these phleomycin-resistant yeast cells (on the order of 0.1 to 1%), the disrupted SIT4 gene (containing pADHI / G418r) has been replaced by the co-transformation fragment SIT4, which contains the modified maltose permease and maltase genes. This second gene replacement event resulted in a yeast that was again sensitive to G418. To select yeast cells in which this second gene replacement had occurred, phleomycin-resistant transformants were plated in plates containing G418 (300 ug / ml). In cells that did not grow, the SIT4 gene inter-sequence G418r gene had been replaced with modified MAL genes inter-SIT4 gene sequences.

3) Tämän jälkeen fleomysiiniresistentit, G418-herkät transformantit puhdistettiin episomaalisesta plasmidista pUT332 kasvattamalla ei-selektiivisessä alustassa (so. ilman fleomysiiniä) 10 - 20 sukupolven ajan. Näin saatu transformantti on herkkä sekä fleomysiinille että G418:lle eikä sisällä prokaryoottisia sekvenssejä. Kaikki integ-roitumistapahtumat varmistettiin DNA-tasolla Southern-blottauksella (tuloksia ei ole esitetty).3) Phleomycin-resistant, G418-sensitive transformants were then purified from the episomal plasmid pUT332 by growth in a non-selective medium (i.e., without phleomycin) for 10 to 20 generations. The transformant thus obtained is sensitive to both phleomycin and G418 and does not contain prokaryotic sequences. All integration events were confirmed at the DNA level by Southern blotting (data not shown).

Näin saatua kantaa voitiin käyttää isäntänä seuraa-vissa transformoinneissa, joissa käytetään toista integraa-tiolokusta ja/tai -jos hiivakanta on diploidinen tai polyploidinen - muuta(muita) SIT4-geenin alleelia(al- leeleja). Kanta A on aneuploidinen ja diploidinen sen kromosomin suhteen, joka sisältää SIT4-geenin. Kannan A kumpaakin SIT4-geeniä käytettiin kohdistuspaikkana geenin korvauksessa. Tämä antoi lopulta transformantin ApGb-p2RBRR01#l. Kummankin alleelin . käyttö integroinnissa mitä todennäköisimmin lisäsi myös transformantin geneettistä stabiilisuutta, koska toinen integroitumistapahtuma poisti polymorfismia tästä lokuksesta. Tällaiset poly-The strain thus obtained could be used as a host in subsequent transformations using a different integration locus and / or - if the yeast strain is diploid or polyploid - the other allele (s) of the SIT4 gene. Strain A is aneuploid and diploid for the chromosome containing the SIT4 gene. Both SIT4 genes of strain A were used as targeting sites for gene replacement. This eventually yielded the transformant ApGb-p2RBRR01 # 1. Both alleles. use in integration most likely also increased the genetic stability of the transformant, as another integration event removed the polymorphism from this locus. Such poly-

»I 1 li i i Hl i i i -H»I 1 li i i Hl i i i -H

100473 35 morfiset alueet ovat herkkiä geenikonversioille, joista saattaa olla seurauksena integroituneiden sekvenssien menetys. Näin saatu transformantti analysoitiin Southern-blottauksella ja se antoi hybridisoitumiskuvion, joka oli odotettavissa kummassakin SIT4-geenissä tapahtuneen särkymisen seurauksena.100473 35 morphological regions are sensitive to gene conversions that may result in loss of integrated sequences. The transformant thus obtained was analyzed by Southern blotting and gave the hybridization pattern expected as a result of disruption in both SIT4 genes.

Rakennetulla vektorilla pGb-RB2, joka toimi lähtö-plasmidina plasmidien pGb-RBN3 ja pGb-RBRROl rakentamisessa, on useita hyödyllisiä ominaisuuksia, kun tarkastellaan seuraavien näkökohtien pohjalta: 1. Usein pitää DNA-sekvenssi integroida, jolloin integroituminen saadaan aikaan liittämällä hiivan promoottori toisen (hiiva)geenin koodittavaan alueeseen. Geenien korvautumiset saadaan tietysti helposti tapahtumaan vain silloin, kun transformoivissa fragmenteissa on kummallakin puolella sekvenssit, jotka ovat homologisia perimän kohdistussekvenssinkanssa. Näin ollen pitää DNA-jakso liittää sellaisen koodittavan alueen (ks. edellä) 3'-päähän, joka on johdettu samasta geenistä kuin valittu promoottori. Tämän lähestymistavan haittana on se, että se vaatii monia kloonauskäsittelyitä, koska aina ei käytetä samaa promoottoria. Lisäksi usein valitaan voimakas promoottori, joka on johdettu geenistä, joka toimii halutuissa vaiheissa (vegetatiivisen kasvun aikana, anaerobisen fermentoinnin aikana jne.). Kun geeniteknologisesti aikaansaatu fragmentti on integroitunut, on yksi geenin kopio menettänyt toimintakykynsä.The constructed vector pGb-RB2, which served as the starting plasmid for the construction of plasmids pGb-RBN3 and pGb-RBRRO1, has several useful properties when viewed from the following considerations: 1. Often, the DNA sequence must be integrated by integrating the yeast promoter with another ( yeast) to the coding region of the gene. Of course, gene substitutions are easily made to occur only if the transforming fragments have sequences on each side that are homologous to the genomic alignment sequence. Thus, the DNA sequence must be inserted at the 3 'end of a coding region (see above) derived from the same gene as the selected promoter. The disadvantage of this approach is that it requires many cloning procedures because the same promoter is not always used. In addition, a strong promoter is often selected that is derived from a gene that functions at desired stages (during vegetative growth, during anaerobic fermentation, etc.). Once a genetically engineered fragment is integrated, one copy of the gene has lost its ability to function.

Näin ollen ovat esillä olevan keksinnön tekijät halunneet ohjata geenin korvautumisen kohdistumisen sellaiseen lokukseen, joka ei ilmenny vegetatiivisen kasvun : aikana. Esillä olevan keksinnön tekijät ovat valinneet SIT4-geenin (sporulation-induced transcribed sequence), jonka ilmentymistä Gottlin-Ninga ja Kaback (supra) ovat tutkineet perusteellisesti, mutta sopivia ovat tietysti myös muut SIT-geenit ja yleensäkin ei-koodittavat segmentit. Kun haluttu DNA-rakenne kloonataan SIT4-geeniin, 100473 36 toimivat näin syntyneet SIT4-geenin kaksi puolikasta homologisina päinä rekombinaatiossa.Thus, the present inventors have sought to direct the targeting of gene replacement to a locus that does not occur during vegetative growth. The present inventors have selected the SIT4 gene (sporulation-induced transcribed sequence), the expression of which has been extensively studied by Gottlin-Ninga and Kaback (supra), but of course other SIT genes and non-coding segments in general are also suitable. When the desired DNA construct is cloned into the SIT4 gene, 100473 36 of the two halves of the SIT4 gene thus generated act as homologous ends in recombination.

Voidaan väittää, että se kromosomaalinen alue, jossa geeni sijaitsee, on transkriptionaalisesti inaktiivinen vegetatiivisen kasvun aikana johtuen hiljentä-jästä, joka on analoginen HMR-lokuksen osalta selostetulle (A.H. Brand et ai. (1985) Cell 41, 41-48). Tämä hiljentäjä-DNA repressoi promoottorien säätelemää transkriptiota riippumatta parittelutyyppisistä promoottoreista ja se voi vaikuttaa 2600 ep:n päässä oleviin promoottoreihin. Gottlin-Ninga ja Kaback (supra) ovat kuitenkin osoittaneet, että HIS3-geeni kykenee toimimaan vegetatiivisen kasvun aikana, kun se on integroitu SIT4-geeniin.It can be argued that the chromosomal region in which the gene is located is transcriptionally inactive during vegetative growth due to a silencer analogous to that described for the HMR locus (A.H. Brand et al. (1985) Cell 41, 41-48). This silencing DNA represses promoter-regulated transcription regardless of mating-type promoters and can affect promoters up to 2600 bp away. However, Gottlin-Ninga and Kaback (supra) have shown that the HIS3 gene is able to function during vegetative growth when integrated into the SIT4 gene.

2. Kloonaustoimenpiteiden helpottamiseksi on SIT4-geeni varustettu synteettisellä DNA-jaksolla, joka sisältää useita ainoita restriktiokohtia (monikytkijä, jossa on kloonauskohtia). Monikytkijä sisältää lisäksi kiimallakin puolella lopetuskodonit, jotka mahdollistavat luennan kaikissa mahdollisissa luentavaiheistuksissa (ks. kuva 9). Tämä on varaventtiili, joka lopettaa minkä tahansa mahdollisen yhdistelmätranskriptin luennan, joka trans-kripti saattaa syntetisoitua liitoskohdan yli. Tällainen yhdistelmätranskripti voi muuten koodittaa proteiinia, jonka vaikutusta ei tunneta.2. To facilitate cloning procedures, the SIT4 gene is provided with a synthetic DNA sequence containing several single restriction sites (a multi-linker with cloning sites). The multi-switch also contains stop codons on the heat side, which enable reading in all possible reading phases (see Figure 9). This is a backup valve that stops reading any possible recombinant transcript that may be synthesized across the junction. Such a recombinant transcript may otherwise encode a protein whose effect is unknown.

3. Jotta homologinen integroituminen saataisiin tapahtumaan, sisältää integroitava DNA-segmentti kummassakin päässään restriktiokohdat Notlrlle ja Sfilrlle, jotka kumpikin tunnistavat 8 ep:n sekvenssin. Näiden katkaisukohtien esiintymistiheys on hyvin pieni ja näin ollen on erittäin epätodennäköistä, että monikytkijään kloonattava DNA-segmentti sisältää molemmat katkaisukohdat. Näin ollen, kun DNA-segmentti on kloonattu plasmidin pGb-RB2 SIT4-geeniin, vapauttaa katkaisu NotI:llä tai Sfil:llä DNA-fragmentin, joka voi rekombinoitua vuoro-vaikuttamalla perimässä olevien homologisten sekvenssien 100473 37 kanssa, so. SIT4-lokuksessa. Vaikka aivan päät ovat osa NotI- tai Sfil-kohtaa eivätkä näin ollen ole homologisia, on muissa tutkimuksissa osoitettu - ilmeisesti solussa tapahtuvan rajoitetun eksonukleaasikatkaisun vuoksi - , että nämä sekvenssit poistuvat (esim.3. In order for homologous integration to occur, the DNA segment to be integrated contains restriction sites for NotI and Sfilr at each end, each of which recognizes an 8 bp sequence. The frequency of occurrence of these cleavage sites is very low and thus it is highly unlikely that the DNA segment to be cloned into the multi-linker contains both cleavage sites. Thus, when a DNA segment is cloned into the SIT4 gene of plasmid pGb-RB2, cleavage with NotI or Sfil releases a DNA fragment that can recombine by interacting with the inherited homologous sequences 100473 37, i. SIT4 locus. Although the very ends are part of the NotI or Sfil site and are therefore not homologous, other studies have shown - apparently due to limited exonuclease cleavage in the cell - that these sequences are deleted (e.g.

H. Rudolph, J. Koenig-Ranseo ja A. Hinnen (1985) Gene 36, 87-95).H. Rudolph, J. Koenig-Ranseo, and A. Hinnen (1985) Gene 36, 87-95).

4. Lähtöplasmidina käytetään kaupallisesti saatavissa olevaa plasmidia pTZ19r, joka on pUC19:n johdannainen. Tällä vektorilla on ne edut, että sillä on suuri kopiomäärä, ja että sillä on yksisäikeisen fagin fl repli-koitumisen aloituskohta. Tästä syystä on hyvin helppoa eristää - auttajafagilla infektoinnin jälkeen - yksi-säikeinen DNA ja varmistaa liitoskohtien yli ulottuvat DNA-sekvenssit alukkeiden avulla. Tämä helpottaa muokatun DNA:n yksityiskohtaista kuvaamista suuresti.4. The starting plasmid used is the commercially available plasmid pTZ19r, which is a derivative of pUC19. This vector has the advantages of having a high copy number and having an origin of replication of the single-stranded phage fl. For this reason, it is very easy to isolate - after infection with helper phage - single-stranded DNA and to confirm DNA sequences extending across junctions using primers. This greatly facilitates the detailed characterization of the engineered DNA.

On selvää, että näitä parannuksia voidaan leivon-tahiivan lisäksi soveltaa myös muihin hiivoihin.It is clear that these improvements can be applied to other yeasts in addition to baker's yeast.

Hiilidioksidintuotantomittaukset a) Synteettisessä taikinaväliaineessa (testi A)Measurements of carbon dioxide production (a) In synthetic dough medium (test A)

Hiivasoluja inkuboitiin YEPMS-ravinnealustassa (1% hiivauutetta; 2 % baktopeptonia; 3,75 % maltoosia; I, 25 % sakkaroosia ja lisäksi 200 μg/ml G418:aa). Kasvatettiin 30°C:ssa myöhäiseen logaritmiseen vaiheeseen asti. Hiivasolut kerättiin talteen 6 ml:sta viljelmää ja uudelleensuspendoitiin 8,8 ml:aan synteettistä taiki-naväliainetta. Tämän väliaineen koostumus oli seuraava (litraa kohti): sakkaroosia 4,6 g; maltoosia 64,37 g; : KH2P04 2'07 g; MgS04*7H2° 2/76 g; (NH4)2S04 0,67 g; kas- aminohappoja 2,07 g; sitruunahappoa 4,03 g; Na^-sitraat-tia 44,25 g; vitamiinia B1 9,2 mg; vitamiinia B6 9,2 mg; nikotiinihapopoa 46 mg; Ca-(+)-pantotenaattia 18,2 mg; biotiinia 0,23 μg. Suspension annettiin tasapainottua 10 minuuttia 28°C:ssa vesihauteella samalla kohta 100473 38 laisesti sekoittaen, minkä jälkeen hiivasuspension sisältävät pullot yhdistettiin putken välityksellä "kaasuby-rettiin". Tämä byretti oli täytetty liuoksella, joka sisälsi litraa kohti 20 ml indikaattoriliuosta (1 g metyy-lipunaa; 0,5 g metyleenisiniä liuotettuina 1 litraan 96 %:sta etanolia), 40 ml 1 N rikkihappoa ja hivenen kuparisulfaattia (CuSO^) (liuotettuna typpihappoon).Yeast cells were incubated in YEPMS medium (1% yeast extract; 2% bactopeptone; 3.75% maltose; 1.25% sucrose plus 200 μg / ml G418). Grown at 30 ° C until the late logarithmic step. Yeast cells were harvested from 6 ml of culture and resuspended in 8.8 ml of synthetic dough medium. The composition of this medium was as follows (per liter): sucrose 4.6 g; maltose 64.37 g; : KH 2 PO 4 2'07 g; MgSO 4 * 7H 2 O 2/76 g; (NH4) 2SO4 0.67 g; casino acids 2.07 g; citric acid 4.03 g; Na 2 citrate 44.25 g; vitamin B1 9.2 mg; vitamin B6 9.2 mg; nicotinic acid 46 mg; Ca - (+) - pantothenate 18.2 mg; biotin 0.23 μg. The suspension was allowed to equilibrate for 10 minutes at 28 ° C in a water bath while stirring at 100473 38. This burette was filled with a solution containing 20 ml per liter of indicator solution (1 g of methyl flag; 0.5 g of methylene blue dissolved in 1 liter of 96% ethanol), 40 ml of 1 N sulfuric acid and a little copper sulphate (CuSO 4) (dissolved in nitric acid). ).

Tämän liuoksen tilavuuden korvautuminen byretissä on hiilidioksidintuotannon mitta, joka mitataan 165 minuutin kuluessa.The displacement of the volume of this solution in the burette is a measure of carbon dioxide production measured within 165 minutes.

Jokaisessa koejärjestelyssä on hiilidioksidintuotan-toarvot korjattu vallinneesta paineesta ja lämpötilasta standardiolosuhteisiin, jotka ovat 28°C ja 760 mm Hg vastaavasti. Lisäksi suoritettiin korjaus hiivamää-rän suhteen. Viljelmien kolorimetrisiä lukemia 600 nm: ssä on käytetty korjaustekijänä, jotta saatiin kunkin hiilidioksidimittauksen hiivamäärä toinen toistaan vastaavaksi.In each test set-up, the carbon dioxide production values have been corrected from the prevailing pressure and temperature to standard conditions of 28 ° C and 760 mm Hg, respectively. In addition, a correction was made for the amount of yeast. Colorimetric readings of the cultures at 600 nm have been used as a correction factor to make the yeast amount of each carbon dioxide measurement consistent with each other.

b) Taikinassa (testit B ja B')b) In the dough (tests B and B ')

Puristetulle hiivalle, joka oli kasvatettu melas-:sierillä, määritettiin hiilidioksidintuottokäyrät taikinassa, jossa ei ollut lisättyä sokeria (laiha taikina) (testi B), ja taikinassa, jossa oli 30 % sokeria (testi : B')· Laiha taikina valmistettiin seuraavasti: 1 g puristettua hiivaa (sisälsi 28,5 % kuiva-ainetta), 34 ml suolaliuosta A (1,25 g natriumkloridia liuotettuna 34 ml:aan tislattua vettä) ja 62,5 g jauhoa sekoitettiin Hobart-laitteessa 30 sekuntia nopeudella 1 ja . 2 minuuttia nopeudella 2 niin, että saatiin hyvin kehitty- . nyt taikina.For compressed yeast grown with molasses: carbon dioxide yield curves were determined in a dough without added sugar (lean dough) (test B) and in a dough with 30% sugar (test: B ') · The lean dough was prepared as follows: 1 g of compressed yeast (containing 28.5% dry matter), 34 ml of brine A (1.25 g of sodium chloride dissolved in 34 ml of distilled water) and 62.5 g of flour were mixed in a Hobart apparatus for 30 seconds at speed 1 and. 2 minutes at speed 2 so that a well-developed. now the dough.

30 %:nen sokeritaikina sisälsi 2,0 g puristettua hiivaa (28,5 % kuiva-ainetta), 34 ml suolaliuosta B (0,938 g natriumkloridia 34 ml:ssa tislattua vettä), 62,5 g jauhoa ja 18,75 g sakkaroosia (so. 30 % sokeria jauhon perusteella laskettuna). Sekoitus suoritettiin 100473 39 samoin kuin laihan taikinan sekoitus.The 30% sugar dough contained 2.0 g of compressed yeast (28.5% dry matter), 34 ml of brine B (0.938 g of sodium chloride in 34 ml of distilled water), 62.5 g of flour and 18.75 g of sucrose ( i.e. 30% sugar based on flour). Mixing was performed on 100473 39 as well as lean dough mixing.

Sitten taikina siirrettiin pyöreäpohjäiseen kolviin. Kaasuntuotantomittaus aloitettiin 7,5 minuutin kuluttua sekoituksesta yhdistämällä taikinan sisältävä kolvi kaasubyrettiin (ks. kohta a) ja mittaus suoritettiin 165 minuutissa 28°C:ssa. Jos puristetun hiivan kuiva-ainepitoisuus erosi edellä mainitusta, korjatttiin mitattu hiilidioksidintuotantokyky kertomalla hiilidiok-sidintuotantokyky tarvittavan kuiva-ainepitoisuuden ja todellisen mitatun kuiva-ainepitoisuuden suhteella. Jokaisessa koejärjestelyssä on saadut hiilidioksidintuotanto-arvot korjattu vallitsevasta lämpötilasta ja paineesta vastaamaan 28°C:ta ja 760 mm Hg:tä. Joissakin tapauksissa on suoritettu lisälaskutoimituksia, joilla saadut kaasuntuotantoarvot on korjattu hiivaerän typpipitoisuuden mukaan (typpiprosentti osoittaa proteiinipitoisuutta). Samanlaisia prosentteja havattiin, vaikka ei viimeksimainittua korjausta tehtykään.The dough was then transferred to a round bottom flask. The gas production measurement was started 7.5 minutes after mixing by connecting the flask containing the dough to a gas burette (see a) and the measurement was performed in 165 minutes at 28 ° C. If the dry matter content of the compressed yeast differed from the above, the measured carbon dioxide production capacity was corrected by multiplying the carbon dioxide production capacity by the ratio of the required dry matter content to the actual measured dry matter content. In each experimental set-up, the CO2 production values obtained have been corrected for ambient temperature and pressure to correspond to 28 ° C and 760 mm Hg. In some cases, additional calculations have been performed to correct the gas production values obtained according to the nitrogen content of the yeast batch (nitrogen percentage indicates protein content). Similar percentages were observed, although no latter correction was made.

c) Taikinassa (testit C ja C),(c) in the dough (tests C and C),

Kuivahiivan, kuten USA:n patenttijulkaisujen n:o 3843800 ja 434187 mukaan valmistetun pikakuivahiivan, hiilidioksidintuotantokyky määritettiin taikinassa, johon ei oltu lisätty sokeria (testi C), tai taikinassa, johon oli lisätty 30 % sokeria (testi C). Nämä kokeet suoritettiin samoin kuin kokeet B ja B' paitsi, että kokeissa C ja C käytettiin vastaavasti 300 mg kuivahiivaa (sisälsi 96 % kuiva-ainetta) ja 600 mg kuivahiivaa (sisälsi 96 % kuiva-ainetta). Ennen koetta hiivat sekoitettiin jauhoihin ja inkuboitiin 10 minuuttia 28°C:ssa.The carbon dioxide production capacity of dry yeast, such as instant dry yeast prepared according to U.S. Patent Nos. 3,834,800 and 4,348,877, was determined in a dough to which no sugar had been added (Test C) or in a dough to which 30% sugar had been added (Test C). These experiments were performed in the same way as experiments B and B 'except that experiments C and C used 300 mg of dry yeast (containing 96% dry matter) and 600 mg of dry yeast (containing 96% dry matter), respectively. Prior to the experiment, the yeasts were mixed with flour and incubated for 10 minutes at 28 ° C.

Entsymaattinen analyysiEnzymatic analysis

Hiivasolujen kyky siirtää maltoosia määritettiin 14 käyttämällä (U- C)-maltoosia pitoisuutena 15 mM substraattina 30°C:ssa. Yksityiskohdat on julkaistu R. Ser- 100473 40 ranon toimesta (supra). Maltaasi (E.C. 3.2.1.20) määritettiin käyttämällä substraattina p-nitrofenyyli-o(-D-glu-kopyranosidia soluvapaissa uutteissa. Mittaus suoritettiin julkaisun H. Halvorson ja E.L. Elias, Biochim. Biophys. Acta (1958) 22» 28 mukaisesti.The ability of yeast cells to transfer maltose was determined using (U-C) maltose at a concentration of 15 mM as a substrate at 30 ° C. Details are published by R. Ser- 100473 40 rano (supra). Maltase (E.C. 3.2.1.20) was determined using p-nitrophenyl-o (-D-Glu-copyranoside in cell-free extracts as substrate) according to H. Halvorson and E.L. Elias, Biochim. Biophys. Acta (1958) 22-28.

Substraatinkulutus ja tuotteenmuodostus nestemäisessä ravinnealustassaSubstrate consumption and product formation in a liquid nutrient medium

Maltoosin ja glukoosin häviäminen nestemäisistä ravinnealustoista kvantifioitiin tavanomaisia HPLC-mene-telmiä käyttämällä. Yksi litra ravinnealustaa sisälsi 100 g maltoosia, 10 g glukoosia, 3,0 g (NH^^SO^, 4,0 g MgSO^.V^O, 4 g Ki^PO^, 4 g kas aminohappo ja (Difco), 4 g sitruunahappoa. H90, 45 g trinatriumsitraattia.2Ho0, 10 mg vitamii-nia Bl, 10 mg vitamiinia B6, 40 mg nikotiinihappoa, 20 mg Ca-D(+)-pantotenaattia ja 0,02 mg biotiinia. pH säädettiin arvoon 5,7. 2 ml ravinnealustaa lisättiin hii- vasuspensioon (20 mg hiivaa kuivapainon mukaan/ 2,0 ml tislattua vettä). Näin saatua seosta, josta käytettiin nimitystä seos A, inkuboitiin 28°C:ssa. Seos B oli kuten seos A, mutta se sisälsi 20 kertaa enemmän glukoosia. Koe suoritettiin anaerobisissa olosuhteissa.The loss of maltose and glucose from liquid nutrient media was quantified using standard HPLC methods. One liter of nutrient medium contained 100 g of maltose, 10 g of glucose, 3.0 g of NH 4 O 2, 4.0 g of MgSO 4, 4 g of Ki 2 PO 4, 4 g of amino acid and (Difco), 4 g citric acid H90, 45 g trisodium citrate.2Ho0, 10 mg vitamin B1, 10 mg vitamin B6, 40 mg nicotinic acid, 20 mg Ca-D (+) - pantothenate and 0.02 mg biotin The pH was adjusted to 5, 7. 2 ml of nutrient medium was added to the yeast suspension (20 mg of yeast by dry weight / 2.0 ml of distilled water) The resulting mixture, designated mixture A, was incubated at 28. Mixture B was like mixture A, but contained 20 times more glucose.The experiment was performed under anaerobic conditions.

ProteiinimääritysA protein assay

Soluvapaiden uutteiden ja kokonaisten solujen proteiini määritettiin mikrobiuret-menetelmällä (J. Goa,Protein from cell-free extracts and whole cells was determined by the microbial method (J. Goa,

Scand. J. Chim. Lab. Invest. (1953) 5, 218). Standardina toimi ovalbumiini.Scand. J. Chim. Lab. Invest. (1953) 5, 218). Ovalbumin served as standard.

: Säilyvyys: Shelf life

Puristettua hiivaa varastoitiin suljetuissa muovi-astioissa 23°C:ssa 4 vuorokautta. Säilyvyys ilmoitetaan prosentteina, jotka tarkoittavat tämän jakson jälkeen jäljellä olevaa kaasunmuodostuskykyä.Compressed yeast was stored in sealed plastic containers at 23 ° C for 4 days. Shelf life is expressed as a percentage of the gas production capacity remaining after this period.

100473 41100473 41

Puristetun hiivan valmistusManufacture of compressed yeast

Hiivakannasta kasvatettiin viljelmä sarjassa fermen-toreita. Soluja viljeltiin 10 litran laboratoriotermento-reissa, joiden nettotilavuus oli 6 litraa. Fermentoinnin aikana pidettiin pH ja lämpötila halutuissa arvoissa käyttämällä apuna automaattista säätöä. Fermentointi perustui menetelmiin, jotka on selostettu seuraavissa julkaisuissa: G. Butschek ja R. Kautzmann, Die Hefen,The yeast strain was grown in a series of fermentors. Cells were cultured in 10-liter laboratory fermenters with a net volume of 6 liters. During the fermentation, the pH and temperature were maintained at the desired values with the aid of automatic adjustment. The fermentation was based on the methods described in G. Butschek and R. Kautzmann, Die Hefen,

Band II Technologia der Hefen, ss. 501 - 591 (1962) Verlag Hans Carl, Niirnberg, Länsi-Saksa ja G. Reed ja H.J.Band II Technologia der Hefen, ss. 501 - 591 (1962) Verlag Hans Carl, Niirnberg, West Germany and G. Reed and H.J.

Peppier teoksessa Yeast Technology, the AVI Publishing Comapny Inc., Westport, Connecticut, USA (1973). Lopullisen fermentoinnin viljelyolosuhteet olivat erityisesti seuraavat: käytetty melassi koostui 80 massa-%:sta sokerijuurikas-melassia ja 20 massa-%:sta sokeriruokomelassia, kun on laskettu sen perusteella, että sokeria on 50 %; tarvittava fosfaattimäärä lisättiin monoammoniumfosfaa-tin muodossa ennen ymppäystä; fermentoinnin aikana lämpötila kohosi 28°C:sta 30°C:een taulukon 1 mukaisesti; fermentoinnin aikana tuotiin typpeä ammoniakin 10-pro-senttisena vesiliuoksena taulukon 1 mukaisesti; pH pidettiin arvossa 5,0 fermentoinnin ensimmäisten 8 tunnin ajan ja nostettiin sen jälkeen taulukon 1 mukaisesti arvoon 6,2 fermentoinnin lopussa; 1 kg:aa kohti melassia, joka sisälsi 50 % fermentoitu-via sokereita, lisättiin 12 mg vitamiinia Bl ennen ymppäystä.Peppier in Yeast Technology, the AVI Publishing Comapny Inc., Westport, Connecticut, USA (1973). In particular, the culture conditions for the final fermentation were as follows: the molasses used consisted of 80% by mass of sugar beet molasses and 20% by mass of sugar cane molasses, calculated on the basis of 50% sugar; the required amount of phosphate was added in the form of monoammonium phosphate before inoculation; during fermentation, the temperature rose from 28 ° C to 30 ° C according to Table 1; during the fermentation, nitrogen was introduced as a 10% aqueous solution of ammonia according to Table 1; The pH was maintained at 5.0 for the first 8 hours of fermentation and then raised to 6.2 according to Table 1 at the end of the fermentation; Per 1 kg of molasses containing 50% fermentable sugars, 12 mg of vitamin B1 was added before inoculation.

Tällä fermentoinnilla saatu hiiva väkevöitiin ja pestiin johtovedellä laboratoriokäyttöön tarkoitetulla suutinsentrifugilla. Hiivamassat puristettiin 26 -32 %:n kuiva-ainepitoisuuteen.The yeast obtained by this fermentation was concentrated and washed with tap water in a nozzle centrifuge for laboratory use. The yeast masses were compressed to a dry matter content of 26-32%.

Saatu proteiinipitoisuus (%N x 6,25) vaihteli välillä 42 - 55 % kuivapainon perusteella laskettuna johtuen fermentoinnin aikana lisätyistä eri suurista ammoniakki-, määristä.The protein content obtained (% N x 6.25) ranged from 42 to 55% on a dry weight basis due to the different large amounts of ammonia added during the fermentation.

42 10047342 100473

Taulukko 1table 1

Fermentointiresepti, kun leivontahiivaa tuotettiin erä-syöt tömenetelmälläFermentation recipe when baking yeast was produced by the batch feed method

Tuntia ymp- Lisätty pH T Lisätty ammo- päyksestä melassimää- °C niakkimäärä rä (% koko (% koko lisätystä lisätystä määrästä) määrästä) <0 75 28,0 0 0-1 - 5 28,0 0 1- 2 5 5 28,0 0 2- 3 6 5 28,5 1 3- 4 8 5 28,5 7 4- 5 8 5 29,0 11 5- 6 8 5 30,0 11 6- 7 10 5 30,0 12 7- 8 10 5 30,0 15 8- 9 10 5,3 30,0 17 9- 10 10 5,6 30,0 17 10- 11 10 5,9 30,0 10 11- 12 8 6,2 30,0 0Hours in. Add pH T Added from the amount of molasses ° C Amount of niacry (% size (% of total added amount added)) <0 75 28.0 0 0-1 - 5 28.0 0 1- 2 5 5 28 .0 0 2- 3 6 5 28.5 1 3- 4 8 5 28.5 7 4- 5 8 5 29.0 11 5- 6 8 5 30.0 11 6- 7 10 5 30.0 12 7- 8 10 5 30.0 15 8- 9 10 5.3 30.0 17 9- 10 10 5.6 30.0 17 10- 11 10 5.9 30.0 10 11-12 8 6.2 30.0 0

Esimerkki 1Example 1

Sellaisen hiivan hiilidioksidintuotanto, joka on transformoitunut 2p:stä johdetulla plasmidilla, joka sisältää MAL6-lokuksestajohdettuja geenejäCarbon dioxide production of a yeast transformed with a 2β-derived plasmid containing genes derived from the MAL6 locus

Kaupallisesti saatavissa olevat hiivakannat A ja C transformoitiin plasmidilla pGb-eMAL6g (maltoosiperme-aasi ja maltaasi, ks. kuva 1), plasmidilla pGb-eMAL61 (maltoosipermeaasi, ks. kuva 2) tai plasmidilla pGb-eMAL63 (MAL-säätelijä, ks. kuva 3). MAL-geenit sisäl- 100473 43 tävät vielä alkuperäisen promoottorinsa. Transformoituneiden hiivasolujen nimitysjärjestelmä on seuraava:Commercially available yeast strains A and C were transformed with plasmid pGb-eMAL6g (maltose permease and maltase, see Figure 1), plasmid pGb-eMAL61 (maltose permease, see Figure 2) or plasmid pGb-eMAL63 (MAL regulator, see Figure 1). 3). The MAL genes still contain their original promoter. The naming system for transformed yeast cells is as follows:

ApeG418 tarkoittaa kantaa A, joka on transformoitunut peG418:lla. Muut transformoituneet kannat on merkitty vastaavalla tavalla. Näiden plasmidien vaikutus hiili-dioksidintuotantoon synteettisessä taikinaväliaineessa on esitetty yhteenvetona taulukossa 2. Vertailukantana oli lähtöplasmidilla peG418 (ks. kuva 1) transformoitunut isäntäkanta, koska esillä olevan keksinnön tekijät ovat havainneet, että useita kopioita tuottavan plasmidin pelkällä läsnäololla on negatiivinen vaikutus kaasuntuo-tantoon.ApeG418 refers to strain A transformed with peG418. Other transformed strains are labeled accordingly. The effect of these plasmids on carbon dioxide production in the synthetic dough medium is summarized in Table 2. The reference strain was the host strain transformed with the starting plasmid peG418 (see Figure 1), as the present inventors have found that the presence of multiple copies of the plasmid alone has a negative effect on gas.

Kaikki transformantit osoittavat huomattavaa hiili-dioksidintuotannon kohoamista kontrolliin verrattuna.All transformants show a significant increase in carbon dioxide production compared to the control.

Kun läsnä on sekä maltoosipermeaasigeenin että maltaasigee-nin kopio, saavutetaan suurin tuotannonkohoaminen, noin 40 % kannalla A ja 18 % kannalla C.When a copy of both the maltose permease gene and the maltase gene is present, the largest increase in production is achieved, about 40% for strain A and 18% for strain C.

Transformantit ApGb-eMAL6g ja CpGb-eMAL6g testattiin myös taikinoissa, joihin ei oltu lisätty sokeria.Transformants ApGb-eMAL6g and CpGb-eMAL6g were also tested in doughs without added sugar.

Tässä tapauksessa oli hiiva kasvatettu syöttämällä melas-sia erissä.In this case, the yeast was grown by feeding Melas in batches.

Jälleen saavutettiin huomattavaa kohoamista hiili-dioksidintuotannossa.Again, a significant increase in carbon dioxide production was achieved.

Taulukko 2 •44 100473Table 2 • 44 100473

Kannan A ja kannan C kaasuntuotanto, kun ne olivat transformoituneet 2^a:stä johdetulla plasmidilla. Hi.ilidioksi-dintuotanto mitattiin synteettisessätaikinaväliaineessa (ks. kokeellisia menetelmiä) ja korjattiin 285 mg:n kuiva-painoa vastaavaksi. Tulokset ovat useiden kokeiden keskiarvoja.Gas production of strain A and strain C after transformation with a plasmid derived from 2α. Carbon dioxide production was measured in synthetic dough medium (see experimental methods) and corrected to a dry weight of 285 mg. The results are the averages of several experiments.

Kannat 100 minuuttia 165 minuuttiaYou carry 100 minutes to 165 minutes

ApeG418 100 100ApeG418 100 100

ApGb-eMAL6g 157 141ApGb-eMAL6g 157 141

ApGb-eMAL61 144 123ApGb-eMAL61 144 123

ApGb-eMAL63 119 115ApGb-eMAL63 119 115

CpeG418 100 100CpeG418 100 100

CpGb-eMAL6g 121 118CpGb-eMAL6g 121 118

CpGb-eMAL61 117 114CpGb-eMAL61 117 114

Taulukko 3Table 3

Kantojen A ja C suhteellinen kaasuntuotanto, kun kannat olivat transformoituneet vastaavasti 2 ji:stä johdetulla plasmidilla peG-41&ja pGb-eMAL6g. Hiilidioksidintuotanto korjattiin 285 mg:n kuivapainoa vastaavaksi.Relative gas production of strains A and C when the strains were transformed with plasmid peG-41 & and pGb-eMAL6g derived from 2, respectively. Carbon dioxide production was corrected to a dry weight of 285 mg.

Kannat 60 mi- 100 mi- 120 mi- 165 mi nuuttia nuuttia nuuttia nuuttia ApeG418 100 100 100 100Strains 60 mi- 100 mi- 120 mi- 165 mi minutes minutes minutes minutes ApeG418 100 100 100 100

ApGb-eMAL6g 125 125 125 121 *: Cpe418 100 100 100 100ApGb-eMAL6g 125 125 125 121 *: Cpe418 100 100 100 100

CpGb-eMAL6g 151 141 138 129 li : SS:i Itll I t » t» 100473 45CpGb-eMAL6g 151 141 138 129 li: SS: i Itll I t »t» 100473 45

Esimerkki 2Example 2

Sellaisten hiivakantojen hiilidioksidintuotanto, jotka ovat transformoituneet integroituvalla plasmidilla, joka sisältää geeniteknologisesti aikaansaadun maltaasi-geenin ja/tai maltoosipermeaasigeeninCarbon dioxide production of yeast strains transformed with an integrating plasmid containing the genetically engineered maltase gene and / or the maltose permease gene

Perushiivakanta A on transformoitu plasmidilla pGb-iA32/G418 (pääpiirre: ADHI/maltoosipermeaasi; ks.Basic yeast strain A has been transformed with plasmid pGb-iA32 / G418 (main feature: ADHI / maltose permease;

kuva 6) tai plasmidilla pGb-iRRol (pääpiirre: ADHI/maltoosipermeaasi ja EFl<*A/maltaasi; ks. kuva 7).Figure 6) or plasmid pGb-iRRol (main feature: ADHI / maltose permease and EF1 <* A / maltase; see Figure 7).

Peruskantaa A ja kumpaakin integraation sisältävää transformanttia kasvatettiin lisäämällä melassia erissä samoin kuin kaupallisessa aerobisessa fermentoinnissa (ks. taulukko 1). Kun solut oli otettu talteen, niiden hiilidioksidintuotanto mitattiin taikinastandardikokeel-la ilman lisättyä sokeria. Tässä kokeessa mittauksilla saatu kaasuntuotanto on esitetty yhteenvetona taulukossa 4. Plasmidin pGb-iA32/G418 integroituminen kannan A kromosomiin parantaa kaasuntuotantoa huomattavasti. Suhteellinen paraneminen vaihtelee hieman mittausajan-kohdasta riippuen (ks. taulukko 4). Kun muunnetun maltoosipermeaasigeenin lisäksi vielä muunnettu maltaasigee-ni integroituu kaupallisen kannan A kromosomiin, kun käytetään plasmidia pGb-iRRol, paranee kaasuntuotanto vielä enemmän. Tässä tyypillisessä kokeessa syntyy laihassa taikinassa noin 30 % enemmän hiilidioksidia 165 minuutin kuluttua, mikä vastaa noin 410 ml hiilidioksidia/285 mg hiivaa kuivapainon mukaan.Base strain A and each integrant-containing transformant were grown by adding molasses in batches as well as in commercial aerobic fermentation (see Table 1). After the cells were harvested, their carbon dioxide production was measured by a dough standard experiment without added sugar. The gas production obtained by measurements in this experiment is summarized in Table 4. The integration of plasmid pGb-iA32 / G418 into the chromosome of strain A significantly improves gas production. The relative improvement varies slightly depending on the time of measurement (see Table 4). When, in addition to the modified maltose permease gene, the modified maltase gene is integrated into the chromosome of commercial strain A using the plasmid pGb-iRRol, gas production is further improved. In this typical experiment, the lean dough produces about 30% more carbon dioxide after 165 minutes, which corresponds to about 410 ml carbon dioxide / 285 mg yeast by dry weight.

Taikinassa, johon oli lisätty 30 % sokeria, ei transformanteilla havaittu eroja hiilidioksidintuotan-nossa peruskantaan verrattuna (noin 190 ml hiilidioksidia/285 mg hiivaa kuivapainon mukaan).In the dough to which 30% sugar had been added, no differences in carbon dioxide production were observed with the transformants compared to the base stock (approximately 190 ml carbon dioxide / 285 mg yeast by dry weight).

Saavutettu kohotusaktiivisuuden paraneminen säilyy, kun varastoidaan 23°C:ssa. Kohotuskyvyn menetys varastoinnissa on oleellisesti ottaen sama peruskannalla A ja uusilla kannoilla (ks. taulukko 5).The improvement in elevation activity achieved is maintained when stored at 23 ° C. The loss of lifting capacity in storage is essentially the same for base strain A and new strains (see Table 5).

Taulukko 4 46 100473Table 4 46 100473

Kannan A ja sen geeniteknologialla aikaansaatujen johdannaisten, joissa on muunnetut maltaasi- ja/tai maltoosi-permeaasigeeni, suhteellinen kaasuntuotanto. Kaasuarvot on korjattu 285 mg:n kuivapainoa vastaaviksi. Taikinaan ei lisätty lainkaan sokeria.Relative gas production of strain A and its genetically engineered derivatives with a modified maltase and / or maltose permease gene. The gas values have been corrected to a dry weight of 285 mg. No sugar was added to the dough.

Kanta 60 mi- 100 mi- 120 mi- 165 mi nuuttia nuuttia nuuttia nuuttia A 100 100 100 100Stock 60 mi- 100 mi- 120 mi- 165 mi minutes minutes minutes minutes A 100 100 100 100

ApGb-iA32/G418 113 115 115 111ApGb-iA32 / G418 113 115 115 111

ApGb-iRRol 131 136 138 133ApGb-iRRol 131 136 138 133

Taulukko 5Table 5

Kannan A ja sen geeniteknologialla aikaansaatujen johdannaisten, joissa on muunnetut maltaasi- ja/tai maltoosiper-meaasigeeni, säilyvyys. Nostatuskyky mitattiin samoin kuin taulukossa 4, kun puristettua hiivaa oli ensin säilytetty 4 vuorokautta 23°C:ssa.Stability of strain A and its genetically engineered derivatives with a modified maltase and / or maltose permease gene. The lifting capacity was measured in the same way as in Table 4 after the compressed yeast was first stored for 4 days at 23 ° C.

Kanta säilyvyys (% alkuperäisestä nostatuskyvystä) A 90Stock shelf life (% of original lifting capacity) A 90

ApGb-iA3 2/G418 91ApGb-iA3 2 / G418 91

ApGb-iRRol 88ApGb-iRRol 88

Esimerkki 3Example 3

Sellaisen hiivakannan hiilidioksidintuotanto, joka sisältää geeniteknologisesti aikaansaadut maltaasigeenin ja maltoosipermeaasigeenin, mutta ei lainkaan heterolo-gista DNA:taCarbon dioxide production of a yeast strain containing genetically engineered maltase gene and maltose permease gene but no heterologous DNA

Peruskanta A muunnettiin geneettisesti siten, että 100473 47 pADHI/maltoosipermeaasigeeni ja pEFl«\A/maltaasigeeni sijoitettiin SIT4-geeniin kummassakin homologisessa kromosomissa. Tämä kanta, jolle annettiin nimeksi ApGb-p2RBRR01*l, rakennettiin käyttämällä edellä selostettuja menetelmiä ja plasmideja (ks. kohtia, joissa selostetaan transformointia ja plasmidien pGb-RBN3 (kuva 10) t/ ja pGb-RBRROl (kuva 11) rakentamista ja yleista trans-formointikaaviota, jossa suoritetaan geenin korvaus). Peruskantaa A ja sen homologista transformanttia ApGb-p2RBRR0l4l kasvatettiin antamalla melassia erissä samoin kuin kaupallisessa aerobisessa fermentoinnissa (ks. taulukko 1). Kun solut oli otettu talteen, hiili-dioksidintuotanto mitattiin standarditaikinakokeella ilman sokerilisäystä.Base strain A was genetically engineered by placing the 100473 47 pADHI / maltose permease gene and the pEF1 / A / maltase gene on the SIT4 gene on each homologous chromosome. This strain, named ApGb-p2RBRR01 * 1, was constructed using the methods and plasmids described above (see sections describing the transformation and construction of plasmids pGb-RBN3 (Figure 10) t / and pGb-RBRRO1 (Figure 11) and the general trans -formation scheme in which gene replacement is performed). Base strain A and its homologous transformant ApGb-p2RBRR0141 were grown by batching molasses as well as in commercial aerobic fermentation (see Table 1). After the cells were harvested, carbon dioxide production was measured by a standard dough experiment without the addition of sugar.

Taulukossa 6 on esitetty yhteenveto saaduista tuloksista. "Laihassa" taikinassa paraneminen on noin 18 % 165 minuutin kuluttua, mikä vastaa tasoa noin 367 ml hiilidioksidia/285 mg hiivaa kuivapainon mukaan. Tämä kanta sisältää kahtena kopiona sekä maltoosipermeaasi-geenin ADHI-promoottorin säätelyssä että maltaasigee-nin EFl^A-promoottorin säätelyssä. Taulukosta 4 ilmenee, että kannan ApGb-iRROl tuoton paraneminen on noin 30 %. Kannan A MAL-lokukseen integroituneiden pGB-iRROl-molekyylien lukumäärän alkuarvio antaa tulokseksi vä-: hintään 3 integroitunutta plasmidimolekyyyliä. Kun muunnettujen maltoosipermeaasigeenin ja maltaasigeenin kopiomäärää vielä nostetaan kannassa ApGb-p2RBRR01^1 esimerkiksi integroimalla muihin sporulaatiospesifisiin geeneihin), voidaan saada aikaan homologinen transformoitunut hiivakan-ta, jolla on vähintään yhtä hyvä kaasuntuotantokyky ·. kuin kannalla ApGb-iRROl.Table 6 summarizes the results obtained. In a "lean" dough, the improvement is about 18% after 165 minutes, which corresponds to a level of about 367 ml carbon dioxide / 285 mg yeast by dry weight. This strain contains, in duplicate, both the maltose permease gene under the control of the ADHI promoter and the maltase gene under the control of the EF1A promoter. Table 4 shows that the improvement in the yield of the strain ApGb-iRRO1 is about 30%. An initial estimate of the number of pGB-iRRO1 molecules integrated into the MAL locus of strain A results in at least 3 integrated plasmid molecules. When the copy number of the modified maltose permease gene and the maltase gene is further increased in the strain ApGb-p2RBRR01 (for example by integration with other sporulation-specific genes), a homologous transformed yeast strain with at least as good gas production capacity can be obtained. than the strain ApGb-iRRO1.

Taulukko 6 48 100473Table 6 48 100473

Kannan A ja geeniteknologisesti aikaansaadun homologisen johdannaisen, jossa on muunnetut maltaasigeeni ja maltoo-sipermeaasigeeni, suhteellinen kaasuntuotanto. Kaasuarvot on korjattu 285 mg:n kuivapainoa vastaaviksi.Relative gas production of strain A and a genetically engineered homologous derivative with a modified maltase gene and a maltose-sipermase gene. The gas values have been corrected to a dry weight of 285 mg.

Kanta 60 mi- 100 mi- 120 mi- 165 mi nuuttia nuuttia nuuttia nuuttia A 100 100 100 100Stock 60 mi- 100 mi- 120 mi- 165 mi minutes minutes minutes minutes A 100 100 100 100

ApGb-p2RBRR011l 124 128 127 118ApGb-p2RBRR011l 124 128 127 118

Esimerkki 4Example 4

Sellaisten hiivakantojen entsymaattiset aktiivisuudet ja substraatinkäyttökyvyt, jotka kannat ovat transformoituneet integroituvalla plasmidilla, joka sisältää geeniteknologisesti aikaansaadut maltaasigeenin ja/tai maltoosi-permeaasigeeninEnzymatic activities and substrate utilization capabilities of yeast strains transformed with an integrating plasmid containing the genetically engineered maltase gene and / or maltose permease gene

Kuten edellä on selostettu, ovat maltoosipermeaasin ja maltaasin ilmentyminen alttiita maltoosin indusoivalle vaikutukselle ja glukoosirepressiolle.As described above, the expression of maltose permease and maltase is susceptible to the inducing effect of maltose and glucose repression.

Tämä ilmiö voidaan havaita kuvasta 13, joka koskee kantaa A edustavia villityyppisiä soluja. Maltoosipermeaasin : ja maltaasin ominaisaktiivisuudet eivät kohoa ennenkuin suurin osa glukoosista on käytetty.This phenomenon can be seen in Figure 13, which relates to wild-type cells representing strain A. The specific activities of maltose permease: and maltase do not increase until most of the glucose has been used.

Maltoosipermeaasin aktiivisuus taikinan kohoamisen alussa kasvaa, kun hiivan perimään tuodaan muunnettu maltoosipermeaasigeeni (kanta ApGb-iA32/G418), kuten kuvassa 14 on esitetty.The activity of maltose permease at the beginning of dough rise increases when a modified maltose permease gene (strain ApGb-iA32 / G418) is introduced into the yeast genome, as shown in Figure 14.

. Yllättäen tuossa rakenteessa kohosivat myös maltaasi- aktiivisuudet (kuva 15). Tämä uusi kanta ApGb-iA32/G418 fermentoi maltoosia nopeammin kuin peruskanta A ravinne-alustassa A, joka sisältää maltoosia hiilen ja energian pääasiallisena lähteenä (kuva 16). Ravinnealustassa B, joka sisältää glukoosia hiilen ja energian pääasiani- 49 1C0473 na lähteinä, oli tämä vaikutus heikompi (kuva 17).. Surprisingly, maltase activities also increased in that structure (Figure 15). This new strain, ApGb-iA32 / G418, fermentes maltose faster than base strain A in nutrient medium A, which contains maltose as the main source of carbon and energy (Fig. 16). In nutrient medium B, which contains glucose as the main source of carbon and energy, this effect was weaker (Figure 17).

Kun kromosomiin integroitiin muunnettu maltoosi-permeaasigeeni ja muunnettu maltaasigeeni, saatiin kanta ApGb-iRRol. Tämä kanta fermentoi maltoosia vieläkin suuremmalla nopeudella ravinnealustassa A (kuva 16) ja myös ravinnealustassa B (kuva 17). Korkeista solunul-koisista glukoosipitoisuuksista huolimatta tämä uusi kanta metaboloi huomattavia määriä maltoosia. Kanta ApGb-iRRol osoitti korkeampia maltaasin ja maltoosiper-meaasin ominaisaktiivisuuksia kuin peruskanta A ja kanta ApGb-iA32/G418 (kuvat 14 ja 15) taikinan nostatuksen aikana. 1When the modified maltose permease gene and the modified maltase gene were integrated into the chromosome, the strain ApGb-iRRol was obtained. This strain fermented maltose at an even higher rate in nutrient medium A (Fig. 16) and also in nutrient medium B (Fig. 17). Despite high extracellular glucose levels, this new strain metabolizes significant amounts of maltose. Strain ApGb-iRRol showed higher specific activities of maltase and maltose permease than base strain A and strain ApGb-iA32 / G418 (Figures 14 and 15) during dough raising. 1

Claims (33)

1. Transformerad jäst som hör till släktet Saccharomvces och som har jämfört med en otransformerad jäst förhöjd förmäga att producera koldioxid vid fermentering i ett maltosinnehällande medium, varvid bäde den otransforme-rade jästen och den transformerade jästen förmär fermen-tera maltos, kännetecknad därav, att den transformerade jästen innehäller minst en DNA-konstruktion som har minst en gen som kodar för maltospermeas, maltas eller ett mal-tosregulatorprotein, och som förmär uttryckas i den nämn-da transformerade jästen.A transformed yeast belonging to the genus Saccharomvces and which has, compared to an untransformed yeast, increased ability to produce carbon dioxide on fermentation in a maltose-containing medium, wherein both the untransformed yeast and the transformed yeast enhance fermented maltose, characterized in that the transformed yeast contains at least one DNA construct having at least one gene encoding maltospermease, maltase or a maltose regulator protein, and which is expressed in said transformed yeast. 2. Jäst enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att den nämnda genen eller de nämnda generna är placerad(e) under en sädan transkriptionell kontroll, som varken är sensitiv för glukosrepression eller induceras under in-verkan av maltos.A yeast according to claim 1, characterized in that said gene (s) is placed under a transcriptional control which is neither sensitive to glucose repression nor induced under the influence of maltose. 3. Jäst enligt patentkravet 2, kännetecknad därav, att den nämnda genen eller de nämnda generna är under transkriptionell kontroll av promotorn av alkoholdehydrogenas I (ADHI) och/eller translationförlängningsfaktor (EFlaA). ____Yeast according to claim 2, characterized in that said gene or genes are under transcriptional control of the promoter of alcohol dehydrogenase I (ADHI) and / or translation elongation factor (EFlaA). ____ 4. Jäst enligt patentkravet 3, kännetecknad därav, att • promotorerna är härledda frän en jäst som hör tili släk tet Saccharomvces. företrädesvis frän jästen Saccharomvces cerevisiae.Yeast according to claim 3, characterized in that the promoters are • derived from a yeast belonging to the family Saccharomces. preferably from the yeast Saccharomyces cerevisiae. 5. Jäst enligt nägot av patentkraven 1-4, kännetecknad därav, att den nämnda konstruktionen utgör en del av det episomala elementet.Yeast according to any one of claims 1-4, characterized in that said construction forms part of the episomal element. 6. Jäst enligt nägot av patentkraven 1-5, kännetecknad därav, att den nämnda konstruktionen integreras i kro-mosomen av den nämnda jästen. WO 473Yeast according to any of claims 1-5, characterized in that said structure is integrated into the chromosome of said yeast. WO 473 7. Jäst enligt nägot av patentkraven 1-6, kännetecknad därav, att den innehäller minst tvä nämnda konstruk-tioner.Yeast according to any one of claims 1-6, characterized in that it contains at least two of said constructions. 8. Jäst enligt nägot av patentkraven 1-7, kännetecknad därav, att den nämnda jästen är fri frän heterologiskt DNA.Yeast according to any of claims 1-7, characterized in that said yeast is free from heterologous DNA. 9. Transformerad jäst som hör tili släkten Saccharomvces och som förmär jämfört med den otransformerade jästen fermentera maltos tili etanol och koldioxid med högre hastighet, varvid bäde den otransformerade jästen och den transformerade jästen förmär fermentera maltos, kännetecknad därav, att den transformerade jästen innehäller en DNA-konstruktion, som är väsentligt fri frän prokary-otiskt DNA, och den nämnda DNA-konstruktionen innehäller minst en gen som kodar för maltospermeas, maltas eller ett maltosregulatorprotein.9. Transformed yeast belonging to the genus Saccharomces and which increases compared to the untransformed yeast ferment maltos to ethanol and carbon dioxide at a higher rate, wherein both the untransformed yeast and the transformed yeast ferment ferment maltose, characterized in that the transformed yeast contains a DNA construction which is substantially free of prokaryotic DNA, and said DNA construct contains at least one gene encoding maltospermease, maltase or a maltose regulator protein. 10. Jäst enligt patentkravet 9, kännetecknad därav, att maltas är placerat under transkriptionell genuttryck-ningskontroll av promotorn av translationförlängningsfak-tor (EFlaA).Yeast according to claim 9, characterized in that maltase is placed under transcriptional gene expression control by the promoter of translation elongation factor (EFlaA). 11. Jäst enligt patentkravet 9 eller 10, kännetecknad därav, att maltospermeas är placerat under transkriptionell genuttryckningskontroll av promotorn av alkohol-dehydrogenas I (ADHI).Yeast according to claim 9 or 10, characterized in that maltospermease is placed under transcriptional gene expression control by the promoter of alcohol dehydrogenase I (ADHI). 12. Jäst enligt nägot av patentkraven 9-11, kännetecknad därav, att de nämnda promotorerna är härledda frän en : jäst som hör tili släkten Saccharomvces.Yeast according to any of claims 9-11, characterized in that said promoters are derived from one: yeast belonging to the genus Saccharomvces. 13. Jäst enligt nägot av patentkraven 1-12, kännetecknad därav, att den är en av de följande jäststammar: Saccharomvces cerevisiae ApGb-iA32/G418 (exempel 2), Saccharomvces cerevisiae ApGb-iRRol (exempel 2), 100473 Saccharomvces cerevisiae ApGb-eMAL6g (exempel 1), Saccharomvces cerevisiae ApGb-eMAL61 (exempel 1), Saccharomvces cerevisiae ApGb-eMAL63 (exempel 1), Saccharomvces cerevisiae CpGb-eMAL6g (exempel 1) och Saccharomvces cerevisiae ApGb-p2RBRR01#l (exempel 3).Yeast according to any of claims 1-12, characterized in that it is one of the following yeast strains: Saccharomyces cerevisiae ApGb-iA32 / G418 (Example 2), Saccharomyces cerevisiae ApGb-iRRol (Example 2), 100473 Saccharomyces cerevisiae ApGb eMAL6g (example 1), Saccharomyces cerevisiae ApGb-eMAL61 (example 1), Saccharomyces cerevisiae ApGb-eMAL63 (example 1), Saccharomyces cerevisiae CpGb-eMAL6g (example 1) and Saccharomyces cerevisiae ApGb-p2R 14. Jäst enligt nägot av patentkraven 1-13, kännetecknad därav, att den är snabbtorr.jäst eller aktiv torrjäst med fuktighet av 3-8 %.Yeast according to any of claims 1-13, characterized in that it is fast dry yeast or active dry yeast with a moisture content of 3-8%. 15. Jäst enligt nägot av patentkraven 1-13, kännetecknad därav, att den är pressad jäst.Yeast according to any of claims 1-13, characterized in that it is pressed yeast. 16. Jäst enligt patentkravet 15, kännetecknad därav, att dess gasproduktion är minst 340 ml/285 mg av jästens torrvikt under 165 minuter i prov B och minst 170 ml/285 mg av jästens torrvikt under 165 minuter i prov B', och företrädesvis 380-450 ml/285 mg av jästens torrvikt under 165 minuter i prov B och 180-240 ml/285 mg av jästens torrvikt under 165 minuter i prov B', och hellre minst 400 ml/285 mg av jästens torrvikt under 165 minuter i prov B och minst 190 ml/285 mg av jästens torrvikt under 165 minuter i prov B'.Yeast according to claim 15, characterized in that its gas production is at least 340 ml / 285 mg of the yeast dry weight for 165 minutes in sample B and at least 170 ml / 285 mg of the yeast dry weight for 165 minutes in sample B ', and preferably 380 -450 ml / 285 mg of yeast dry weight for 165 minutes in sample B and 180-240 ml / 285 mg of yeast dry weight for 165 minutes in sample B ', and preferably at least 400 ml / 285 mg of yeast dry weight for 165 minutes in sample B and at least 190 ml / 285 mg of the yeast dry weight for 165 minutes in Sample B '. ... 17. Jäst enligt patentkravet 16, kännetecknad därav, att dess gasproduktion är 400-500 ml/285 mg av jästens torrvikt under 165 minuter i prov B och företrädesvis 440 ml/285 mg av jästens torrvikt under 165 minuter i prov B.17. Yeast according to claim 16, characterized in that its gas production is 400-500 ml / 285 mg of the yeast dry weight for 165 minutes in Sample B and preferably 440 ml / 285 mg of the yeast dry weight for 165 minutes in Sample B. 18. Jäst enligt patentkravet 16 eller 17, kännetecknad därav, att den är snabbtorrjäst eller aktiv torrjäst med fuktighet av 3-8 %.Yeast according to claim 16 or 17, characterized in that it is fast dry yeast or active dry yeast with a moisture content of 3-8%. 19. Jäst enligt patentkravet 14, kännetecknad därav, att dess gasproduktion är minst 310-360 ml/285 mg av jästens torrvikt under 165 minuter i prov C och 145-195 ml/285 mg av jästens torrvikt under 165 minuter i prov C och före- il i »il.; itb lii oi 100473 trädesvis minst 330 ml/285 mg av jästens torrvikt under 165 minuter i prov C och minst 155 ml/285 mg av jästens torrvikt under 165 minuter i prov C eller 320-400 ml/285 mg av jästens torrvikt under 165 minuter i prov C och fö-reträdesvis minst 350 ml/285 mg av jästens torrvikt under 165 minuter i prov C.Yeast according to claim 14, characterized in that its gas production is at least 310-360 ml / 285 mg of the yeast dry weight for 165 minutes in sample C and 145-195 ml / 285 mg of the yeast dry weight for 165 minutes in sample C and before - il in »il .; in particular, at least 330 ml / 285 mg of the yeast dry weight for 165 minutes in Sample C and at least 155 ml / 285 mg of the yeast dry weight for 165 minutes in Sample C or 320-400 ml / 285 mg of the yeast dry weight for 165 minutes in sample C and preferably at least 350 ml / 285 mg of the yeast dry weight for 165 minutes in sample C. 20. Vektor, kännetecknad därav, att den en avde följande: pGb-eMAL6g (som är anförd i fig 1), pGb-eMAL61 (som är anförd i fig. 2), pGb-eMAL63 (som är anförd i fig. 3), pGb-iA32/G418 (sora är anförd i fig. 6), pGb-iRRol (som är anförd i fig. 7), pGb-M6g(A-9) (som är anförd i fig. 4), pGb-RBRR01 (som är anförd i fig. 11), pGb-RBN3 (som är anförd i fig. 10) eller pGb-RBREG01.20. Vector, characterized in that it has one of the following: pGb-eMAL6g (shown in Fig. 1), pGb-eMAL61 (listed in Fig. 2), pGb-eMAL63 (shown in Fig. 3). , pGb-iA32 / G418 (shown in Fig. 6), pGb-iRRol (listed in Fig. 7), pGb-M6g (A-9) (shown in Fig. 4), pGb-RBRR01 (listed in FIG. 11), pGb-RBN3 (listed in FIG. 10), or pGb-RBREG01. 21. Användning av en jäst enligt nägot av patentkraven 1-19 vid framställning av jästa mjölprodukter eller alko-holdrycker eller andra alkoholprodukter.Use of a yeast according to any of claims 1-19 in the production of fermented flour products or alcoholic beverages or other alcoholic products. 22. Förfarande för framställning av en sädan transfor-merad jäst som hör tili släkten Saccharomvces och som har jämfört med en otransformerad jäst förhöjd förmäga att producera koldioxid vid fermentering i ett maltosinnehäl-lande medium, varvid bäde den otransformerade jästen och den transforroerade jästen förmär fermentera maltos, kän-netecknat därav, att i en jäst införs minst en DNA-konst-ruktion som har minst en gen som kodar för maltospermeas, maltas eller ett maltosregulatorprotein.A process for the preparation of such a transformed yeast belonging to the genus Saccharomces and which has, compared to an untransformed yeast, enhanced the ability to produce carbon dioxide in fermentation in a maltose-containing medium, both fermenting the untransformed yeast and the transforated yeast. maltose, characterized in that a yeast contains at least one DNA construct having at least one gene encoding maltospermeas, maltase or a maltose regulator protein. 23. Förfarande enligt patentkravet 22, kännetecknat därav, att konstruktionen innehäller ätminstone tvä nämnda gener.Method according to claim 22, characterized in that the structure contains at least two said genes. 24. Förfarande enligt patentkravet 22, kännetecknat där- 100473 av, att den näinnda genen eller de nämnda generna är under transkriptionell kontroll av promotorn av alkoholdehydro-genas I (ADHI) och/eller translationförlängningsfaktor (EFloA).A method according to claim 22, characterized in that the nested gene or said genes are under transcriptional control of the promoter of alcohol dehydrogenase I (ADHI) and / or translation elongation factor (EF10A). 25. Förfarande enligt nägot av patentkraven 22-24, känne-tecknat därav, att den nämnda genen eller de nämnda generna är placerad(e) under en sädan transkriptionell kontroll som varken är sensitiv för glukosrepression eller induceras under inverkan av maltos.25. A method according to any one of claims 22-24, characterized in that said gene (s) is located (s) under such a transcriptional control that is neither sensitive to glucose repression nor induced under the influence of maltose. 26. Förfarande enligt nägot av patentkraven 22-25, känne-tecknat därav, att den nämnda konstruktionen utgör en del av det episomala elementet.Method according to any of claims 22-25, characterized in that said structure forms part of the episomal element. 27. Förfarande enligt nägot av patentkraven 22-25, känne-tecknat därav, att den nämnda konstruktionen integreras i kromosomen av den nämnda jästen.Method according to any of claims 22-25, characterized in that said structure is integrated into the chromosome of said yeast. 28. Förfarande enligt nägot av patentkraven 22-27, kanne-tecknat därav, att i jästen införs minst tvä nämnda DNA-konstruktioner.28. A method according to any one of claims 22 to 27, characterized in that at least two said DNA constructs are introduced into the yeast. 29. Förfarande enligt nägot av patentkraven 22-25 eller 27-28, i vilket den nämnda jästen är fri frän heterolo-giskt DNA, kännetecknat därav, att generna integreras i kromosomen genom användning av genersättningsförfaranden.A method according to any of claims 22-25 or 27-28, wherein said yeast is free from heterologous DNA, characterized in that the genes are integrated into the chromosome using gene replacement methods. 30. Förfarande enligt patentkravet 24, kännetecknat därav, att de nämnda promotorerna är härledda frän en jäst som hör tili släktet Saccharomvces30. A method according to claim 24, characterized in that said promoters are derived from a yeast belonging to the genus Saccharomyces. 31. Förfarande enligt nägot av patentkraven 22-30, kännetecknat därav, att den nämnda jästen är Saccharomvces ce-revisiae.Method according to any of claims 22-30, characterized in that said yeast is Saccharomyces ce-revisiae. 32. Användning av en jäst som är framställd enligt nägot tl ill 1 HU I ! ! Il 100473 av patentkraven 22-31 för framstälining av deg eller motsvarande produkter, bröd eller motsvarande produkter eller alkoholdrycker eller andra alkoholprodukter.32. Use of a yeast prepared according to anything to ill 1 HU I! ! No. 100473 of claims 22-31 for the preparation of dough or similar products, bread or similar products or alcoholic beverages or other alcoholic products. 33. Användning av en jäst som är framställd enligt nägot av patentkraven 22-31 för produktion av ett enzym med maltasaktivitet eller maltospermeasaktivitet.Use of a yeast prepared according to any of claims 22-31 for the production of an enzyme having maltase activity or maltospermeas activity.
FI884064A 1987-09-03 1988-09-02 Accelerated fermentation of sugars is brought about by new yeast strains, the method of their preparation and their use FI100473B (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP87201670 1987-09-03
EP87201670 1987-09-03
EP88200453 1988-03-09
EP88200453 1988-03-09

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI884064A0 FI884064A0 (en) 1988-09-02
FI884064A FI884064A (en) 1989-03-04
FI100473B true FI100473B (en) 1997-12-15

Family

ID=26109303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI884064A FI100473B (en) 1987-09-03 1988-09-02 Accelerated fermentation of sugars is brought about by new yeast strains, the method of their preparation and their use

Country Status (16)

Country Link
JP (1) JP2683253B2 (en)
KR (1) KR890005265A (en)
AT (1) ATE140970T1 (en)
AU (1) AU606989B2 (en)
CA (1) CA1335264C (en)
DE (1) DE3855453T2 (en)
DK (1) DK490588A (en)
ES (1) ES2092467T3 (en)
FI (1) FI100473B (en)
GR (1) GR3021138T3 (en)
IE (1) IE76719B1 (en)
IL (1) IL87661A (en)
NO (1) NO174214C (en)
NZ (1) NZ226020A (en)
OA (1) OA08910A (en)
PT (1) PT88394B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4430133B1 (en) * 2008-09-09 2010-03-10 サントリーホールディングス株式会社 Glucose-induced inactivation / degradation resistance transporter gene and use thereof

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL75210A0 (en) * 1984-05-22 1985-09-29 Bioteknika International Yeast vector
NZ216353A (en) * 1985-06-05 1988-05-30 Univ Kentucky Res Found Manufacture of lac + fungi
GB2178431B (en) 1985-07-15 1989-11-22 Bioteknika International Genetically engineered yeast strains

Also Published As

Publication number Publication date
AU606989B2 (en) 1991-02-21
CA1335264C (en) 1995-04-18
JPH01153082A (en) 1989-06-15
IL87661A0 (en) 1989-02-28
GR3021138T3 (en) 1996-12-31
NO174214B (en) 1993-12-20
OA08910A (en) 1989-10-31
DE3855453T2 (en) 1997-01-09
NO174214C (en) 1994-03-30
KR890005265A (en) 1989-05-13
ATE140970T1 (en) 1996-08-15
IL87661A (en) 1993-03-15
NO883919L (en) 1989-03-06
DE3855453D1 (en) 1996-09-05
DK490588D0 (en) 1988-09-02
FI884064A0 (en) 1988-09-02
DK490588A (en) 1989-03-04
IE76719B1 (en) 1997-11-05
NZ226020A (en) 1991-02-26
FI884064A (en) 1989-03-04
IE882660L (en) 1989-03-03
PT88394A (en) 1989-07-31
JP2683253B2 (en) 1997-11-26
AU2186888A (en) 1989-03-09
PT88394B (en) 1992-10-30
NO883919D0 (en) 1988-09-02
ES2092467T3 (en) 1996-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI114481B (en) Selection marker gene-free filamentous fungal strains, process for their preparation, and use of these strains
US20170088845A1 (en) Vectors and methods for fungal genome engineering by crispr-cas9
Lerch et al. Cloning, sequencing and expression in Escherichia coli of the D-2-hydroxyisocaproate dehydrogenase gene of Lactobacillus casei
UA76690C2 (en) Yeast which ferments xylose to ethanol (variants), plasmid vector and method for fermentation of xylose to ethanol
FI108300B (en) Recombinant process and host for preparing xylitol
CN109136254B (en) Efficient saccharomyces cerevisiae traceless gene knockout method and application thereof
JP2619865B2 (en) Improved yeast strain
Gellissen et al. Recombinant Hansenula polymorpha as a biocatalyst: coexpression of the spinach glycolate oxidase (GO) and the S. cerevisiae catalase T (CTT1) gene
EP3825410A1 (en) Genetically modified yeasts and fermentation processes using genetically modified yeasts
US5858764A (en) Yeast strains for saccharide fermentation
GB2191492A (en) Induction of galactose regulated gene expression in yeast
Oliveira et al. Development of stable flocculent Saccharomyces cerevisiae strain for continuous Aspergillus niger β-galactosidase production
EP0306107B1 (en) New yeast strains providing for an enhanced rate of the fermentation of sugars, a process to obtain such yeasts and the use of these yeats
Olsson et al. Silencing MIG1 in Saccharomyces cerevisiae: effects of antisense MIG1 expression and MIG1 gene disruption
FI100473B (en) Accelerated fermentation of sugars is brought about by new yeast strains, the method of their preparation and their use
US5268285A (en) Strains of yeast with increased rates of glycolysis
CN102212546B (en) Integrative Candida maltose gene expression system and applications thereof
Ibragimova et al. A strategy for construction of industrial strains of distiller's yeast
CN107475140B (en) Recombinant pichia pastoris mutant with high pullulanase yield and improved fermentation speed under acidic condition
CN112760338A (en) CRISPR/Cpf1 vector suitable for deep-sea fungi FS140 and construction method and application thereof
Hsieh et al. An autoselection system in recombinant Kluyveromyces lactis enhances cloned gene stability and provides freedom in medium selection
JPH09220091A (en) Transformed yeast strain
JPS61502939A (en) Method for producing strains, especially yeast, transformed by expression vectors, which can be cultured in complete medium without selective pressure, and the strains thus obtained
CN114958636B (en) Recombinant yarrowia lipolytica capable of producing punica granatum at high yield as well as construction method and application thereof
CN111394350B (en) Rhodosporidium toruloides RNA polymerase III type promoter and application thereof

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Owner name: DSM N.V.

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: DSM N.V.

MM Patent lapsed

Owner name: DSM N.V.