FI64640C - FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN KOMBINATIONS-DNA-MOLEKYLSOM INNEHAOLLER EN FOER INSULIN KODANDE NUCLEOTIDSEKVENS HOCSOM KAN ANVAENDAS VID FRAMSTAELLNING AV EN INSULIN PRODU RCENDE MICROORGANISM - Google Patents

FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN KOMBINATIONS-DNA-MOLEKYLSOM INNEHAOLLER EN FOER INSULIN KODANDE NUCLEOTIDSEKVENS HOCSOM KAN ANVAENDAS VID FRAMSTAELLNING AV EN INSULIN PRODU RCENDE MICROORGANISM Download PDF

Info

Publication number
FI64640C
FI64640C FI781675A FI781675A FI64640C FI 64640 C FI64640 C FI 64640C FI 781675 A FI781675 A FI 781675A FI 781675 A FI781675 A FI 781675A FI 64640 C FI64640 C FI 64640C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
dna
insulin
cdna
mrna
sequence
Prior art date
Application number
FI781675A
Other languages
Finnish (fi)
Other versions
FI781675A (en
FI64640B (en
Inventor
William J Rutter
Howard Michael Goodman
Axel Ullrich
John Mitchell Chirgwin
Raymond Louis Pictet
Peter Horst Seeburg
John Shine
Original Assignee
Univ California
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US05897710 external-priority patent/US4363877B1/en
Priority claimed from US05/898,887 external-priority patent/US4264731A/en
Application filed by Univ California filed Critical Univ California
Publication of FI781675A publication Critical patent/FI781675A/en
Priority to FI810687A priority Critical patent/FI65446C/en
Priority to FI810686A priority patent/FI64953C/en
Priority to FI810692A priority patent/FI810692L/en
Priority to FI810688A priority patent/FI65447C/en
Priority to FI810691A priority patent/FI810691L/en
Priority to FI810689A priority patent/FI75185C/en
Priority to FI810690A priority patent/FI74732C/en
Publication of FI64640B publication Critical patent/FI64640B/en
Publication of FI64640C publication Critical patent/FI64640C/en
Application granted granted Critical

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
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/10Cells modified by introduction of foreign genetic material
    • 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
    • C12N15/10Processes for the isolation, preparation or purification of DNA or RNA
    • C12N15/1096Processes for the isolation, preparation or purification of DNA or RNA cDNA Synthesis; Subtracted cDNA library construction, e.g. RT, RT-PCR
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/575Hormones
    • C07K14/57518Placental lactogen; Chorionic somatomammotropin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/575Hormones
    • C07K14/62Insulins
    • 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
    • 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
    • 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
    • C12P21/00Preparation of peptides or proteins
    • C12P21/02Preparation of peptides or proteins having a known sequence of two or more amino acids, e.g. glutathione

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Pregnancy & Childbirth (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Abstract

New DNA transfer vector contains in its nucleotide sequence a sub-sequence having the structure of and transcribes from, a gene of a higher organism. Specifically the sub-sequence is the code for human insulin A or B chain (or both), or human growth hormone (the nucleotide sequences of these codes are given). Also new are microorganisms including in their nucleotide structure such as a sub-structure. - The microorganisms are made by first isolating an appropriate messenger-RNA; purifying it, then using it to elaborate a double-strand complementary DNA (c-DNA) contg. the required code. This is then reacted with a DNA-transfer vector having reactive end-groups able to react with itself or with the c-DNA. - The modified microorganisms can be used to produce insulin or growth hormone by fermentation, which is easier and quicker than cultivation of cell lines and gives better yields.

Description

RSFl W (11)kuulutusjulkaisu ¢4640 MA 1 1 ' ' UTLÄGGNI NGSStCRIFT U ^ C {45) Patentti cyörnoity 12 1C 1933 (51) Kv.ik.'Jint.a.3 c /)2 N 15/00 SUOMI—FINLAND (11) —ρ»·ηη«ιβΐΜΐη* 781675 (22) Hikemlipttvl — Ansdknlnpdig 26.05.78 (23) Alkupllvl—Gtltlghuttdig 26.05*78 (41) Tullut Julkiseksi — Bllvlt offentllj 28.11.78RSFl W (11) advertisement publication ¢ 4640 MA 1 1 '' UTLÄGGNI NGSStCRIFT U ^ C {45) Patent cyörnoity 12 1C 1933 (51) Kv.ik.'Jint.a.3 c /) 2 N 15/00 FINLAND — FINLAND (11) —ρ »· ηη« ιβΐΜΐη * 781675 (22) Hikemlipttvl - Ansdknlnpdig 26.05.78 (23) Alkupllvl — Gtltlghuttdig 26.05 * 78 (41) Become Public - Bllvlt offentllj 28.11.78

Patentti· la rekisterihallitus .... οη no o, 1 (44) NlhtSviksIpanon ja kuuLJulkalnin pvm. — 31.UO.OjPatent · la Registry Board .... οη no o, 1 (44) NlhtSviksIpanon and kuLJulkalni date. - 31.UO.Oj

Patent· och registerstyrelsen An»ök*n utlagd och utUkriften pubticsnd (32)(33)(31) Pyydetty «uolkeu» —B*jtrd prlorltat 27· 05 · 77 09.06.77, 19.0U.78, 19.0U.78, 21.0U.78, 26.0U.78, 26.0U.78 USA(US) 8013U3, 805023, 897709, 897710, 898887, 899002, 899003 (71) The Regents of the University of California, 2200 University Avenue,Patents and registers An »ök * n utlagd och utUkriften pubticsnd (32) (33) (31) Pyydetty« uolkeu »—B * jtrd prlorltat 27 · 05 · 77 21.0U.78, 26.0U.78, 26.0U.78 USA (US) 8013U3, 805023, 897709, 897710, 898887, 899002, 899003 (71) The Regents of the University of California, 2200 University Avenue,

Berkeley, California 9U720, USA(US) (72) William J. Rutter, San Francisco, California, Howard Michael Goodman,Berkeley, California 9U720, USA (72) William J. Rutter, San Francisco, California, Howard Michael Goodman,

San Francisco, California, Axel Ullrich, San Francisco, California,San Francisco, California, Axel Ullrich, San Francisco, California,

John Mitchell Chirgvin, San Francisco, California, Raymond Louis Pictet,John Mitchell Chirgvin, San Francisco, California, Raymond Louis Pictet,

San Francisco, California, Peter Horst Seebure^ San Francisco, California, USA(US), John Shine, Curtin, A.C.T., Australia-Australien(AU) (7U) Oy Kolster Ab (5U) Menetelmä insuliinia koodaavan nukleotidieekvenssin sisältävän ja insuliinia tuottavan mikro-organismin valmistuksessa käytettävän yhdistelmä-DNA-molekyylin valmistamiseksi - Förfarande för fram-ställning av en kombinations-DNA-molekyl som innehäller en för insulin kodande nukleotidsekvens och som kan användas vid fram-ställning av en insulin producerande mikroorganism Tämä keksintö koskee menetelmää insuliinia koodaavan nukleoti- disekvenssin sisältävän ja insuliinia tuottavan mikro-organismin valmistuksessa käytettävän yhdistelmä-DNA-molekyylin valmistamiseksi.San Francisco, California, Peter Horst Seebure ^ San Francisco, California, USA (US), John Shine, Curtin, ACT, Australia-Australien (AU) (7U) Oy Kolster Ab (5U) Method of insulin-encoding nucleotide sequence-containing and insulin-producing micro The present invention relates to a method for the preparation of a recombinant DNA molecule for the production of a recombinant DNA molecule for use in the preparation of a recombinant DNA molecule for use in the manufacture of a recombinant DNA molecule. - for the production of a recombinant DNA molecule containing a sequence-containing and insulin-producing microorganism.

Tässä selityksessä käytetään seuraavia symboleja ja lyhenteitä: DNA - deoksiribonukleiinihappo RNA - ribonukleiinihappo cDNA - komplementaarinen DNAThe following symbols and abbreviations are used in this specification: DNA - deoxyribonucleic acid RNA - ribonucleic acid cDNA - complementary DNA

(syntetisoitu entsymaattisesti mRNA-sekvenssistä) mRNA - lähetti-RNA tRNA - siirtäjä-RNA(synthesized enzymatically from the mRNA sequence) mRNA - messenger RNA tRNA - transfer RNA

dATP - deoksiadenosiinitrifosfaatti 2 64640 dGTP - deoksiguanosiinitrifosfaatti dCTP - deoksisytidiinitrifosfaatti A - adeniini T - tyrniini G - guaniini C - sytosiinidATP - deoxyadenosine triphosphate 2 64640 dGTP - deoxyguanosine triphosphate dCTP - deoxycytidine triphosphate A - adenine T - thyrine G - guanine C - cytosine

Tris - 2-amino-2-hydroksietyyli-1,3-propaanidioli EDTA - etyleenidiamiinitetraetikkahappo ATP - adenosiinitrifosfaatti TTP - tymidiinitrifosfaattiTris - 2-amino-2-hydroxyethyl-1,3-propanediol EDTA - ethylenediaminetetraacetic acid ATP - adenosine triphosphate TTP - thymidine triphosphate

Hind III-tunnistuskohta - sekvenssi A ^AGCTT, spesifisesti lohkaistu nuolen kohdalla Hind ΙΙΙ-endonukleaasin avulla Hsu I-tunnistuskohta - sekvenssi A IaGCTT, spesifisesti ti lohkaistu nuolen kohdalla Hsu I-endonukleaasin avulla.Hind III recognition site - SEQ ID N AGCTT, specifically a broken arrow into the Hind ΙΙΙ endonucleases Hsu I recognition site - SEQ ID IaGCTT A, ti specifically cleaved by the arrow Hsu I endonuclease means.

Hae III-tunnistuskohta - sekvenssi GG Ice, spesifisesti lohkaistu nuolen kohdalla Hae ΙΙΙ-endonukleaasin avulla.HaeIII recognition site - SEQ ID GG ice, specifically a broken arrow mark Search ΙΙΙ endonucleases.

Col El - kolisiini El:ää muodostava plasmidi poly dA - polydeoksiadenylaatti oligo ^12-18 " °ligocieoksitymidylaatti (12-18 emästä)Col E1 - Colysinin E1-forming plasmid poly dA - polydeoxyadenylate oligo ^ 12-18 "° ligocieoxythymidylate (12-18 bases)

Alu I-tunnistuskohta - sekvenssi AG ^CT, spesifisesti lohkaistu nuolen kohdalla Alu I-endonukleaasin avulla.Alu I recognition site - SEQ ID AG ^ CT, specifically a broken arrow mark Alu I endonuclease means.

BAm HI-tunnistuskohta - sekvenssi G ^GATCC, spesifisesti lohkaistu nuolen Bam HI - endonukleaasin avulla.Bam HI recognition site - SEQ ID ^ G GATCC, specifically a broken arrow Bam HI - endonucleases.

Bgl I-tunnistuskohta - sekvenssi GCCNNNN ^NGGC, spesifisesti lohkaistu nuolen kohdalla Bgl I-endonukleaasin avulla (Huom: N tarkoittaa nukleotidia).BglII-recognition site - SEQ ID GCCNNNN ^ NGGC, specifically a broken arrow into the BglII endonucleases (Note: N stands for nucleotides).

Eco Rl-tunnistuskohta - sekvenssi G ^AATTC, spesifisesti lohkaistu nuolen kohdalla Eco RI-endonukleaasin avulla.Eco RI recognition site - SEQ ID ^ G AATTC, specifically a broken arrow into the Eco RI endonuclease means.

Eco RII-tunnistuskohta - sekvenssi IcCAGG tai icCTGG, spesifisesti lohkaistu nuolen kohdalla Eco RlI-endonukleaasin avulla.Eco RII recognition site - SEQ ID IcCAGG or icCTGG, cleaved specifically by means of the arrow into the Eco RLI endonuclease.

Hae 11-tunnistuskohta - sekvenssi AGCGC iT, AGCGC Jr C , GGCGC 4'Γ tai GGCGC i C, spesifisesti lohkaistu nuolen kohdalla Hae II-endonukleaasin avulla.Search for the 11-recognition site - SEQ ID AGCGC iT, Jr. AGCGC C GGCGC 4'Γ or GGCGC I C, specifically cleaved by the arrow II endonuclease get through.

Hinc II-tunnistuskohta - sekvenssi GTTAAC, GTTGAC, GTCAAG tai GTCGAC, spesifisesti lohkaistu Hinc II-endonukleaasin avulla.Hinc II recognition site - sequence GTTAAC, GTTGAC, GTCAAG or GTCGAC, specifically cleaved by Hinc II endonuclease.

3 6 4 64 03 6 4 64 0

Pst I-tunnistuskohta - sekvenssi CTGCA^G, spesifisesti lohkaistu nuolen kohdalla Pst I-endonukleaasin avulla.Pst I recognition site - SEQ ID CTGCA G ^, specifically a broken arrow into the Pst I endonucleases.

Sai I-tunnistuskohta - sekvenssi G JrTCGAC, spesifisesti lohkaistu nuolen kohdalla Sal I-endonukleaasin avulla. Sst I - tunnistuskohta - sekvenssi GAGCT^, spesifisesti lohkaistu nuolen kohdalla Sst I-endonucleaasin avulla.Sal I recognition site - SEQ ID JrTCGAC G, specifically a broken arrow into the Sal I endonucleases. The Sst I - the recognition site - SEQ ID GAGCT ^, specifically a broken arrow into the Sst I-endonucleaasin means.

DNA:n emässekvenssin biologinen merkitys on siinä, että se on geneettisen informaation säilytyspaikka. On tunnettua, että DNA:n emässekvenssi on koodi, jonka, mukaisesti kaikkien solun valmistamien proteiinien aminohappojen järjestys määräytyy. Lisäksi sekvenssin osilla saattaa olla tehtävänä säädellä proteiinin valmistusajankohtaa ja määrää. Säätely-yksiköiden luonne tunnetaan vaillinaisesti. Kunkin säikeen emässekvenssiä käytetään templaattina, kun DNA toisiintuu solunjakaantumisessa.The biological significance of the base sequence of DNA lies in the fact that it is a repository of genetic information. It is known that the base sequence of DNA is the code by which the amino acid sequence of all proteins produced by a cell is determined. In addition, portions of the sequence may have the function of regulating the time and amount of protein production. The nature of the regulatory units is incompletely known. The base sequence of each strand is used as a template when DNA is replicated in cell division.

Tapa, jolla DNA:n emässekvenssi-informaatiota käytetään proteiinien aminohappojärjestyksen määräämiseen, on pääpiirteiltään sama kaikilla elävillä organismeilla.The way in which DNA base sequence information is used to determine the amino acid sequence of proteins is essentially the same for all living organisms.

On osoitettu, että jokainen proteiineissa tavallisesti esiintyvä aminohappo määräytyy yhden tai useamman trinukleo-tidin eli triplettisekvenssin mukaan. Näin ollen jokaista proteiinia varten on olemassa vastaava DNA-segmentti, joka sisältää proteiinin aminohappojärjestystä vastaavan triplettisekvenssin. Geneettinen koodi on esitetty seu-raavassa taulukossa.It has been shown that each amino acid normally present in proteins is determined by one or more trinucleotides, i.e., the triplet sequence. Thus, for each protein, there is a corresponding DNA segment containing the triplet sequence corresponding to the amino acid sequence of the protein. The genetic code is shown in the following table.

Geneettinen koodiGenetic code

Fenyylialaniini. (Phe) TTK Histidiini (His) CAKPhenylalanine. (Phe) TTK Histidine (His) CAK

Leusiini (Leu) XTY Glutamiini (Gin) CAJLeucine (Leu) XTY Glutamine (Gin) CAJ

Isoleusiini (Ile) ATM Asparagiini (Asn) AAKIsoleucine (Ile) ATM Asparagine (Asn) AAK

Metion.iini (Met) ATG Lysiini (Lys) AAJMethionine (Met) ATG Lysine (Lys) AAJ

Väliini (Vai) GTL Asparagiinihappo (Asp) GAKVälin (Vai) GTL Aspartic acid (Asp) GAK

Seriini (Ser) QRS Glutamiinihappo (Glu) CAJSerine (Ser) QRS Glutamic acid (Glu) CAJ

Proliini (Pro) CCL Kysteiini (Cys) TGKProline (Pro) CCL Cysteine (Cys) TGK

Treoniini (Thr) ACL Tryptofaani (Try) TGGThreonine (Thr) ACL Tryptophan (Try) TGG

Alaniini (Ala) GCL Arginiini (Arg) WGZAlanine (Lower) GCL Arginine (Arg) WGZ

Tyrosiini (Tyr) TAK Glysiini (Gly) GGLTyrosine (Tyr) TAK Glycine (Gly) GGL

4 646404,64640

Päätesignaali TAJTerminal signal TAJ

Päätesigr.aali TGATerminal TGA

Avain: Jokainen kolmen kirjaimen tripletti tarkoittaa DNA:n trinukleotidia, jossa on 5'-pää vasemmalla ja 3'-pää oikealla. Kirjaimet edustavat puriini- ja pyrimidiiniemäk-siä, joista nukleotidisekvenssi muodostuu.Key: Each three-letter triplet represents a DNA trinucleotide with a 5 'end on the left and a 3' end on the right. The letters represent the purine and pyrimidine bases from which the nucleotide sequence is formed.

A = adeniini G = guaniini C = sytosiini T = tyrniiniA = adenine G = guanine C = cytosine T = thyrine

X = T tai C, jos Y on A tai G X = C, jos Y on C tai TX = T or C if Y is A or G X = C if Y is C or T

Y = A, G, C tai T, jos X on CY = A, G, C or T if X is C

Y = A tai G, jos X on TY = A or G if X is T

W = C tai A, jos Z on A tai G W = C, jos Z on C tai T Z=A, G, C tai T, jos W on C Z = A tai G, jos W on A QR = TC, jos S on A, G, C tai T QR = AG, jos S on T tai C S = A, G, C tai T, jos QR, on TC S = T tai C, jos QR on AG J = A tai G K = T tai C L = A, T, C tai G M = A, C tai TW = C or A if Z is A or GW = C if Z is C or TZ = A, G, C or T if W is CZ = A or G if W is A QR = TC if S is A, G, C or T QR = AG if S is T or CS = A, G, C or T if QR is TC S = T or C if QR is AG J = A or GK = T or CL = A, T, C or GM = A, C or T

Transskriptioksi nimitetään ensimmäistä vaihetta siinä biologisessa prosessissa, jolla nukleotidisekvenssi-informaatio muunnetaan aminohapposekvenssiksi. Tässä vaiheessa kopioidaan ensin RNA:lla se DNA-segmentti, jonka sekvenssi määrittelee valmistettavan proteiinin. RNA on samanlainen polynukleotidi kuin DNA paitsi, että deoksi-riboosi on korvattu riboosilia ja tymiinin tilalla käytetään urasiilia. RNA:n emäkset voivat asettua samanlaisiksi emäspareiksi kuin DNA:n emäkset. Näin ollen DNA-nukleo-tidisekvenssin RNA-transskriptio on komplementaarinen kopioitavan sekvenssin kanssa. Tällainen RNA on nimeltään lähetti-RNA (mRNA), koska sen tehtävänä on toimia välittä- 5 64640 jänä solun geneettisen järjestelmän ja proteiineja syntetisoivan järjestelmän välillä.Transcription is the first step in the biological process by which nucleotide sequence information is converted to an amino acid sequence. In this step, the RNA is first copied with the DNA segment whose sequence defines the protein to be produced. RNA is a polynucleotide similar to DNA except that deoxyribose is replaced by ribose and thymine is replaced by uracil. The bases of RNA can settle in similar base pairs as the bases of DNA. Thus, RNA transcription of a DNA nucleotide sequence is complementary to the sequence to be copied. Such RNA is called messenger RNA (mRNA) because it acts as a mediator between the cellular genetic system and the protein-synthesizing system.

Solun sisällä käytetään mRNA-.ta templaattina siinä monimutkaisessa prosessissa, johon sisältyy lukuisia entsyymejä ja solujärjestelmia, ja joka johtaa tietyn aminohapposekvenssin syntymiseen. Tätä prosessia nimitetään mRNArn translaatioksi.Within a cell, mRNA is used as a template in the complex process involving numerous enzymes and cellular systems that results in the generation of a particular amino acid sequence. This process is called mRNA translation.

Usein esiintyy myös lisävaiheita, joissa translaatio-prosessissa syntetisoitu aminohapposekvenssi muunnetaan funktionaaliseksi proteiiniksi. Insuliini on esimerkki tästä.Often, there are also additional steps in which the amino acid sequence synthesized in the translation process is converted to a functional protein. Insulin is an example of this.

Insuliinin välitön prekursori on yksittäinen poly-peptidi, nimeltään proinsuliini, joka sisältää kaksi insuliiniketjua, A ja B, joita yhdistää peptidi C, ks. Steiner, D.F., Cunningham, D., Spigelman, L. ja Aten, B. Science 157, 697 (1967). Viimeaikaisen tiedon mukaan insuliinin mRNAtn alkuperäinen translaatiotuote ei ole proinsuliini vaan preproinsuliini, joka sisältää 20 lisäami-nohappoa proinsuliinin aminopäässä, ks. Cahn., S.J.,The immediate precursor of insulin is a single polypeptide, called proinsulin, which contains two insulin chains, A and B, joined by peptide C, cf. Steiner, D. F., Cunningham, D., Spigelman, L., and Aten, B. Science 157, 697 (1967). According to recent information, the original translation product of insulin mRNA is not proinsulin but preproinsulin containing 20 additional amino acids at the amino terminus of proinsulin, cf. Cahn., S.J.,

Keim, P. ja Steiner D.F., Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 73, 1964 (1976) ja Lomedico, P.T. ja Saunders, G.F., Nucl.Keim, P. and Steiner D.F., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 73, 1964 (1976) and Lomedico, P.T. and Saunders, G.F., Nucl.

Acids. Res. 3, 381 (1976). Preproinsuliinin rakenne voidaan esittää seuraavasti: NH0(pre-peptidi)-ketju B-(ketju O-ketju A-C00H.Acids. Res. 3, 381 (1976). The structure of preproinsulin can be represented as follows: NH0 (pre-peptide) chain B- (chain O-chain A-C00H.

Monet lääketieteen tai tutkimuksen kannalta merkittävät proteiinit sijaitsevat korkeampien organismien, kuten selkärankaisten, soluissa tai ovat näiden solujen valmistamia. Näitä ovat mm. insuliinihormoni, muut peptidihor-monit, kuten kasvuhormoni, verenpainetta säätelevät hormonit ja monet teollisesti, lääketieteellisesti tai tutkimuksellisesti merkittävät hormonit. Näitä proteiineja on usein vaikea uuttaa organismista käyttökelpoisia määriä, ja tämä ongelma on varsin vaikea ihmisistä peräisin olevien proteiinien kohdalla. Näin ollen tarvitaan menetelmiä, joilla tällaisia proteiineja voidaan valmistaa riittäviä määriä soluissa organismin ulkopuolella. Tietyissä tapauk- 6 64640 sissa on mahdollista saada aikaan sopivia solulinjoja, joita voidaan pitää elossa kudosviljelytekniikalla. Kudosviljely on kuitenkin hidasta, elatusaine kallista, olosuhteiden säätely tarkkaa ja saanto pieni. Lisäksi on usein vaikeata säilyttää solulinja vakiona siten, että halutut erityisominaisuudet säilyvät.Many proteins of medical or research importance are located in or produced by cells of higher organisms, such as vertebrates. These include e.g. insulin hormone, other peptide hormones such as growth hormone, blood pressure regulating hormones and many hormones of industrial, medical or research importance. These proteins are often difficult to extract from the body in useful amounts, and this problem is quite severe for proteins of human origin. Thus, there is a need for methods by which such proteins can be produced in sufficient amounts in cells outside the organism. In certain cases, it is possible to provide suitable cell lines that can be maintained by tissue culture techniques. However, tissue culture is slow, the medium is expensive, the conditions are precisely controlled, and the yield is low. In addition, it is often difficult to maintain a cell line constant while maintaining the desired specific properties.

Sitä vastoin mikro-organismeja, kuten bakteereja, on suhteellisen helppo kasvattaa kemiallisesti määritellyissä elatus-aineissa. Fermentointitekniikka on pitkälle kehittynyttä. Organismien kasvattaminen nopeasti ja suurilla saannoilla on mahdollista. Lisäksi eräät mikro-organismit ovat·geeniensä ja omineisuuksiensa puolesta perusteellisesti tutkittuja ja tunnettuja.In contrast, microorganisms, such as bacteria, are relatively easy to grow in chemically defined media. Fermentation technology is advanced. It is possible to grow organisms quickly and in high yields. In addition, some microorganisms are thoroughly studied and known for their genes and properties.

Näin ollen on erittäin toivottavaa pystyä siirtämään lääketieteellisesti merkittävän proteiinin .geneettinen koodi organismista, joka tavallisesti tekee proteiinin,.sopivaan mikro-organismiin. Tällä tavalla mikro-organismi voi valmistaa proteiinia säädellyissä kasvuolosuhteissa ja'proteiinia voidaan.saada haluttu määrä. Valmistuskustannuksia voidaan ehkä myös oleellisesti pienentää, jos proteiinia valmistetaan tällaisella menetelmällä. Lisäksi, mahdollisuus eristää ja siirtää tietyn proteiinin valmistuksen määrittelevä geneettinen sekvenssi mikro-organismiin, jonka geneettinen tausta , tunnetaan hyvin, tarjoaa suuriarvoisen tutkimuskeinon, kun halutaan tietää, kuinka tämän proteiinin synteesi on säädelty ja kuinka proteiinia muokataan synteesin jälkeen..Geneettisiä sekvenssejä voida?· myös muuntaa niin, että saadaan terapeuttisilta tai funktionaalisiin ominaisuuksiltaan muuntuneita proteiineja.Thus, it is highly desirable to be able to transfer the genetic code of a medically significant protein from an organism that normally makes the protein to a suitable microorganism. In this way, the microorganism can produce the protein under controlled growth conditions and the desired amount of protein can be obtained. Manufacturing costs may also be substantially reduced if the protein is prepared by such a method. In addition, the ability to isolate and transfer the genetic sequence that defines the production of a particular protein to a microorganism whose genetic background is well known provides a valuable means of research to know how the synthesis of this protein is regulated and how the protein is modified after synthesis..Genetic sequences possible? · also transformed to obtain proteins with altered therapeutic or functional properties.

Tämä keksintö sisältää menetelmän edellä selostettujen tavoitteiden saavuttamiseksi. Kyseessä on moni vaiheinani menetelmä, joka sisältää entsyymien katalysoimia reaktioita·. Näiden entsyymi-reaktioiden luonnetta selostetaan tähän mennessä tiedossa olevien seikkojen perusteella.The present invention includes a method for achieving the objects described above. This is a multi - step process involving enzyme - catalyzed reactions. The nature of these enzyme reactions will be described on the basis of facts known to date.

Käänteistransskriptaasi (DNA-polymeraasi) katalysoi RNA-templaattisäikeen kanssa komplementaarisen DNA:n synteesiä RNA-templaatin, DNA-templaatin ja neljän deoksinukleosiditrifosfaatin, dATP, dGTP, dCTP ja dTTP, läsnäollessa. Reaktio lähtee käyntiin DNA-templaatin oi-kovalenttisella sitoutumisella mRNA:n 3'-päähän ja sen jälkeen seuraa tarvittavien deoksinukleotidien asteittainen liittäminen kasvavan ketjun 3'-päähän mRNA-nukleotidisekvenssin 7 64640 määrittelemänä emäspareina. Saatua molekyyliä voidaan pitää hiusneularakenteena, joka sisältää alkuperäisen RNA:n liittyneenä yksittäisellä DNA-säikeellä komplementaariseen DNA-säikeeseen. Käänteistransskriptaasi kykenee myös katalysoimaan samanlaisen reaktion käyttämällä yksisäikeistä DNA-templaattia, jolloin saatu tuote on kaksisäikeinen DNA-hiusneula, jonka toisessa päässä säikeitä yhdistää yksisäikeinen DNA, ks. Aviv, H. ja Leder, P., Proc. Natl.Reverse transcriptase (DNA polymerase) catalyzes the synthesis of DNA complementary to the RNA template strand in the presence of an RNA template, a DNA template, and four deoxynucleoside triphosphates, dATP, dGTP, dCTP, and dTTP. The reaction is initiated by oi-covalent binding of the DNA template to the 3 'end of the mRNA, followed by gradual insertion of the required deoxynucleotides to the 3' end of the growing chain as base pairs defined by the mRNA nucleotide sequence 7,64640. The resulting molecule can be considered as a hairpin structure containing the original RNA linked by a single strand of DNA to a complementary strand of DNA. Reverse transcriptase is also capable of catalyzing a similar reaction using a single-stranded DNA template, the resulting product being a double-stranded DNA hairpin with single-stranded DNA joining the strands at one end, cf. Aviv, H. and Leder, P., Proc. Natl.

Acad. Sei. USA 69, 1408 (1972) ja Efstratiadis, A., Kafatos, F.C., Maxam, A.F. ja Maniatis, T., Cell 7, 279 (1976).Acad. Sci. USA 69, 1408 (1972) and Efstratiadis, A., Kafatos, F.C., Maxam, A.F. and Maniatis, T., Cell 7, 279 (1976).

Restriktioendonukleaasit ovat entsyymejä, jotka pystyvät hydrolysoimaan fosfodiesterisidoksia kaksisäikeises-sä DNAtssa niin, että DNA-säikeeseen muodostuu katkoskohta.Restriction endonucleases are enzymes capable of hydrolyzing phosphodiester bonds in double-stranded DNA to form a breakpoint in the DNA strand.

Jos DNA on suljetun silmukan muotoinen, silmukan rakenne muuttuu lineaariseksi. Tämän tyyppisen entsyymin pääaasi-allinen ominaisuus on siinä, että sen hydrolyyttinen vaikutus kohdistuu vain sellaiseen kohtaan, jossa on tietty nukleotidisekvenssi. Tätä sekvenssiä nimitetään restriktio-endonukleaasin tunnistamiskohdaksi. Restriktioendonukle-aaseja on eristetty useista eri lähteistä ja karakterisoitu tunnistamiskohtiensa nukleotidisekvenssin perusteella. ;If the DNA is in the form of a closed loop, the structure of the loop becomes linear. The main property of this type of enzyme is that its hydrolytic effect is limited to a site with a specific nucleotide sequence. This sequence is called the restriction endonuclease recognition site. Restriction endonucleases have been isolated from a variety of sources and characterized by the nucleotide sequence of their recognition sites. ;

Eräät restriktioendonukleaasit hydrolysoivat fosfodiesteri- sidokset samasta kohdasta kummassakin säikeessä niin, että . . . 1 syntyy tylppä pää. Eräät katalysoivat sellaisten sidosten j hydrolyysiä, joita erottaa toisistaan muutama nukleotidi, ja molekyylin kumpaankin päähän syntyy vapaa yksisäikeinen alue. Tällaiset yksisäikeiset päät ovat itsekomplementaa-risia ja siten kohesiivisia, ja niitä voidaan käyttää hydrolysoidun DNA:n uudelleenliittämiseen. Koska tietyn entsyymin voidaan ennustaa pilkkovan saman tunnistamiskoh-dan omaavia DMA-molekyylejä, syntyy samat kohesiiviset päät, ja näin ollen on mahdollista yhdistää restriktio- ,Some restriction endonucleases hydrolyze phosphodiester bonds at the same site in each strand such that. . . 1 a blunt head is created. Some catalyze the hydrolysis of bonds separated by a few nucleotides, creating a free single-stranded region at each end of the molecule. Such single-stranded ends are self-complementary and thus cohesive and can be used to reattach hydrolyzed DNA. Because a particular enzyme can be predicted to cleave DMA molecules with the same recognition site, the same cohesive ends are created, and thus it is possible to combine restriction,

endonukleaasilla käsiteltyjä heterologisia DNA-sekvensseja Iendonuclease-treated heterologous DNA sequences I

muihin samalla tavalla käsiteltyihin sekvensseihin, ks.to other sequences treated in the same manner, see

Roberts, R.J. Crit. Rev. Biochem. 4, 123 (1976). Eestrik-tiokohdat ovat kuitenkin melko harvinaisia, mutta restriktio- 8 64640 endonukleaasien käyttökelpoisuutta on voitu parantaa syntetisoimalla sellaisia kaksisäikeisiä oligonukleotideja, joissa on tunnistamiskohtasekvenssi· Näin ollen voidaan melkeinpä mikä tahansa DNA-segmentti liittää mihin tahansa toiseen segmenttiin siten, että molekyylin päihin liitetään tarvittava restriktio-oligonukleotidi, tuote asetetaan tarvittavan restriktioendonukleaasin vaikutukselle alttiiksi niin, että syntyy tarvittavat kohesiiviset päät, k.s Heyneker, H.L., Shine, J., Goodman, H.M., Boyer, H.W., Rosenberg, J., Dickerson, R.E., Narang, S.A., Itakura, K., Lin, S. ja Riggs, A.D., Nature 263, 748 (1976) ja Scheller, R.H., Dickerson, R.E., Boyer, H. W., Riggs, A.D. ja Itakura, K., Science 196, 177 (1977).Roberts, R.J. Crit. Rev. Biochem. 4, 123 (1976). However, esterification sites are quite rare, but the utility of restriction endonucleases has been enhanced by synthesizing double-stranded oligonucleotides with a recognition site sequence. oligonucleotide, the product is exposed to the required restriction endonuclease to create the necessary cohesive ends, see Heyneker, HL, Shine, J., Goodman, HM, Boyer, HW, Rosenberg, J., Dickerson, RE, Narang, SA, Itakura, K ., Lin, S. and Riggs, AD, Nature 263, 748 (1976) and Scheller, RH, Dickerson, RE, Boyer, HW, Riggs, AD and Itakura, K., Science 196, 177 (1977).

Sl-endonukleaasi on yleisentsyymi, joka kykenee hydrolysoimaan yksisäikeisen DNA:n fosfodiesterisidoksia tai kaksisäikeisessä DNAtssa olevia yksisäikeisiä liitoskohtia, ks. Vogt, V.M., Eur. J. Biochem. 33, 192 (1973).S1 endonuclease is a general enzyme capable of hydrolyzing phosphodiester bonds in single-stranded DNA or single-stranded junctions in double-stranded DNA, cf. Vogt, V.M., Eur. J. Biochem. 33, 192 (1973).

DNA-ligaasi on entsyymi, joka kykenee katalysoimaan fosfodiesterisidoksen syntymisen kahden sellaisen DNA-seg-mentin välille, joissa on 5'-fosfaatti ja 3'-hydroksyyli, vastaavasti, ja jollainen saattaa muodostua kahdesta DNA-fragmentista, joita kohesiiviset päät pitävät yhdessä. Entsyymin normaalina toimintatapana pidetään sitä, että se yhdistää toisen säikeen rinnalle syntyvät useat tytär-DNA-fragmentit toisiinsa. DNA-ligaasi voi kuitenkin sopivissa olosuhteissa katalysoida sellaisten tylppien päiden yhtymisen, joissa kaksi tylppäpäistä molekyyliä yhtyy kovalent-tisesti, ks. Sgaramella, V., Van de Sande, J.H. ja Khorana, H.G., Proc. Natl. Acad. Sei. USA 67, 1468 (1970).DNA ligase is an enzyme capable of catalyzing the formation of a phosphodiester bond between two DNA segments having 5'-phosphate and 3'-hydroxyl, respectively, and which may consist of two DNA fragments held together by cohesive ends. The normal mode of action of an enzyme is considered to be that it combines several daughter DNA fragments generated in parallel with another strand. However, DNA ligase can, under suitable conditions, catalyze the fusion of blunt ends in which two blunt-ended molecules covalently join, cf. Sgaramella, V., Van de Sande, J.H. and Khorana, H.G., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 67, 1468 (1970).

Alkalinen fosfataasi on yleisentsyymi, joka kykenee hydrolysoimaan fosfaattiestereitä, DNA:n 5'-päätefosfaatit mukaanluettuina .Alkaline phosphatase is a general enzyme capable of hydrolyzing phosphate esters, including the 5 'terminal phosphates of DNA.

Tämän keksinnön sisältämän menetelmän osavaiheessa sijoitetaan tietty DNA-fragmentti DNA-vektoriin, kuten plasmidiin. Plasmidi on nimitys, jota käytetään mistä tahansa itsenäisesti replikoituvasta DNA-yksiköstä, joka on 9 64640 mikrobisolussa eikä kuulu isäntäsolun oinaan genomiin.In a sub-step of the method of this invention, a particular DNA fragment is inserted into a DNA vector, such as a plasmid. Plasmid is the name used for any independently replicating unit of DNA that is present in 9,64640 microbial cells and does not belong to the genome of the ram of the host cell.

Plasmidi ei ole geneettisesti sitoutunut isäntäsolun kromosomiin. Plasmidi-DNA esiintyy rengasmaisina kaksisäikei-sinä molekyyleinä, joiden molekyylipaino tavallisesti on muutama miljoona, joidenkin jopa yli 10 , ja ne edustavat tavallisesti vain pientä prosenttimäärää solun kokonais-DNA:sta. Plasmidi-DNA voidaan tavallisesti suuren koko-eronsa vuoksi erottaa isäntäsolun DNA:sta. Plasmidit voivat toisiintua isäntäsolun jakaantumisnopeudesta riippumatta ja joskus niiden jakaantumisnopeutta voidaan säädellä kasvuolosuhteita muuttamalla. Vaikka plasmidi esiintyykin suljettuna renkaana, siihen voidaan keinotekoisesti liittää DNA-segmentti niin, että syntyy mole-kyylipainoltaan suurempi rekombinoitu plasmidi, jonka repli-koitumiskyky ja geenien ekspressiokyky eivät ole oleellisesti muuttuneet. Näin ollen plasmidi toimii hyödyllisenä vektorina, joka siirtää DNA-segmentin uuteen isäntäsoluun. Rekombinoitua DNA:ta käyttävään teknologiaan soveltuvia plasmideja ovat varsinkin sellaiset, jotka sisältävät va-lintarkoituksiin sopivia geenejä, kuten geenejä, jotka aiheuttavat lääkeaineiden vastustuskykyä.The plasmid is not genetically bound to the chromosome of the host cell. Plasmid DNA exists as circular double-stranded molecules, usually having a molecular weight of a few million, some even more than 10, and usually representing only a small percentage of the total DNA of the cell. Plasmid DNA can usually be separated from host cell DNA due to its large size difference. Plasmids can replicate regardless of the rate of division of the host cell, and sometimes their rate of division can be regulated by changing the growth conditions. Although the plasmid exists as a closed ring, a DNA segment can be artificially inserted to form a recombinant plasmid with a higher molecular weight that has not substantially altered its ability to replicate or express its genes. Thus, the plasmid serves as a useful vector to transfer a DNA segment to a new host cell. Plasmids suitable for recombinant DNA technology are particularly those that contain genes of choice, such as genes that confer drug resistance.

Tämän keksinnön käytännöllisen toteutustavan valaisemiseksi selostetaan rotan insuliinigeenin eristäminen ja siirto.yksityiskohtaisesti. Kohteeksi valittiin insuliini, koska sillä on keskeinen merkitys kliinisessä lääketieteessä ja perustutkimuksessa. Alaan perehtyneet pystyvät selostetun menetelmän avulla eristämään insuliinigeenin organismista, ihminen mukaanluettuna.To illustrate the practice of this invention, the isolation and transfer of the rat insulin gene will be described in detail. Insulin was chosen as the target because of its central role in clinical medicine and basic research. Those skilled in the art will be able to isolate the insulin gene from an organism, including a human, by the method described.

Insuliini eristettiin ensimmäisen kerran vuonna 1922. Nykyisin tämän hormonin käyttö sokeritaudin hoidossa tunnetaan hyvin. Vaikka teurastamoilta tulevat naudan ja sian haimat ovat insuliinilähteitä, tästä hormonista tulee olemaan pulaa, koska diabeetikkojen määrä maailmassa kasvaa. Lisäksi joillakin diabeetikoilla kehittyy haitallinen allergia naudan ja sian insuliinille. Siksi on erittäin toivottavaa, jos pystyttäisiin tuottamaan riittävästi ihmisen insu- 10 64640 liinia maailmanlaajuista tarvetta tyydyttämään. Jos ihmisen insuliinia voitaisiin tuottaa bakteerien avulla, tämä päämäärä olisi saavutettavissa. Tämän keksinnön tekemiseen asti on päämäärän saavuttamista kuitenkin vaikeuttanut se, että ei ole ollut olemassa menetelmää, jolla insuliinigeeni voitaisiin siirtää bakteereihin.Insulin was first isolated in 1922. Today, the use of this hormone in the treatment of diabetes is well known. Although bovine and porcine pancreases from slaughterhouses are sources of insulin, there will be a shortage of this hormone as the number of diabetics in the world increases. In addition, some diabetics develop a harmful allergy to bovine and porcine insulin. Therefore, it would be highly desirable to be able to produce sufficient human insulin to meet the global need. If human insulin could be produced by bacteria, this goal would be achievable. Until the present invention, however, the goal has been hampered by the fact that there has been no method by which the insulin gene can be transferred to bacteria.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että a) mRNA eristetään haimakudoksen saarekesoluista homogenoimalla ne ribonukleaasia inhiboivan aineen läsnäollessa, jona aineena voidaan käyttää esimerkiksi 4-m guanidiumtiosyanaatin ja 0,05...1,0-m /3-merkaptoetanolin seosta pH:ssa 5,0...8,0, jolloin siis mRNA:n ribo-nukleaasihajoamista ei tapahdu, b) valmistetaan saadusta mRNA:sta sinänsä tunnetulla tavalla käänteistransskriptaasientsvymin avulla sellainen cDNA, jolla on insuliinia koodaava nukleotidisekvenssi, ja mainittu cDNA muutetaan kaksi-säikeiseksi, c) liitetään restriktioendonukleaasin tunnistuskohtasekvens-sit saadun kaksisäikeisen cDNA:n päihin sinänsä tunnetulla tavalla, jolloin restriktioendonukleaasina on sama entsyymi kuin seuraavassa kohdassa d), jonka jälkeen cDNA katkaistaan mainitun restriktioendonukleaasin avulla siten, että muodostuu kohesiivisia päitä, d) avataan bakteeriplasmidivektori restriktioendonukleaasin avulla, esimerkiksi Hind III:n, Hsu I:n tai Eco RI:n avulla, sinänsä tunnetulla tavalla, esim. inkuboimalla pH:ssa 7,6 37°C lämpötilassa 2 tunnin ajan, jotta saadaan avattu plasmidivektori, jossa on ko-hesiiviset päät, e) hydrolysoidaan kohdassa d) saadun plasmidivektorin 5'-fos-faattipääteryhmät käsittelemällä esimerkiksi alkalisella fosfataasil-la pH:ssa 8,0 65°C lämpötilassa 30 minuutin ajan, jolloin kohdassa d) mainitut kohesiiviset päät eivät pääse liittymään toisiinsa, f) liitetään kohdan e) mukaisesti käsitelty plasmidivektori ja kohdassa c) saatu cDNA toisiinsa sinänsä tunnetulla tavalla inkuboimalla DNA-ligaasin ja ATP:n läsnäollessa, esim. pH:ssa 7,6 14°C:ssa tunnin ajan, käyttäen molaarista ylimäärää plasmidivektoria, jotta saadaan insuliinia koodaavan nukleotidisekvenssin sisältävä yhdistelmä-DNA-molekyyli.The method according to the invention is characterized in that a) the mRNA is isolated from the islet cells of the pancreatic tissue by homogenization in the presence of a ribonuclease inhibitor, for example a mixture of 4-m guanidinium thiocyanate and 0.05 to 1.0-m / 3-mercaptoethanol at pH 5. , 0 to 8.0, in which case no ribo-nuclease degradation of the mRNA occurs, b) a cDNA having an insulin-encoding nucleotide sequence is prepared from the obtained mRNA in a manner known per se by means of a reverse transcriptase enzyme, and said cDNA is double-stranded, c ) the restriction endonuclease recognition site sequences are ligated to the ends of the resulting double-stranded cDNA in a manner known per se, wherein the restriction endonuclease has the same enzyme as in d) below, after which the cDNA is cleaved by said restriction endonuclease III, Hsu I or Eco By RI, in a manner known per se, e.g. by incubation at pH 7.6 at 37 ° C for 2 hours to obtain an open plasmid vector with cohesive ends, e) hydrolysing the 5'-phosph of the plasmid vector obtained in d) -phosphate end groups, for example by treatment with alkaline phosphatase at pH 8.0 at 65 ° C for 30 minutes, whereby the cohesive ends mentioned in d) cannot be joined, f) the plasmid vector treated according to e) and the cDNA obtained in c) are joined by incubation in a manner known per se in the presence of DNA ligase and ATP, e.g. at pH 7.6 at 14 ° C for one hour, using a molar excess of a plasmid vector to obtain a recombinant DNA molecule containing a nucleotide sequence encoding insulin.

Tämän keksinnön sisältämän menetelmän käytännöllistä puolta valotetaan selostamalla rotan insuliinin nukleotidisekvenssin eris- 11 64640 täminen, siirto bakteereihin ja replikoituminen niissä. Samalla tavoin on rotan kasvuhormonin nukleotidisekvenssi eristetty, siirretty ja replikoitu bakteereissa. Menetelmä soveltuu myös ihmisestä eristetyn nukleotidisekvenssin, kuten ihmisen insuliinin ja kasvuhormonin sekä muiden polypeptidihormonien, siirtämiseen.The practical aspect of the method of the present invention is illustrated by describing the isolation, transfer into bacteria, and replication of the nucleotide sequence of rat insulin. Similarly, the nucleotide sequence of rat growth hormone has been isolated, transferred, and replicated in bacteria. The method is also suitable for transferring a nucleotide sequence isolated from a human, such as human insulin and growth hormone, as well as other polypeptide hormones.

Tämä keksintö sisältää menetelmän, jolla tietyn nukleotidisekvenssin omaava DNA-molekyyli voidaan eristää ja siirtää mikro-organismiin ja alkuperäinen DNA:n nukleotidisekvenssi löytää replikoitumisen jälkeen organismista.This invention includes a method by which a DNA molecule having a particular nucleotide sequence can be isolated and transferred to a microorganism, and the original nucleotide sequence of the DNA can be found in the organism after replication.

Tämän keksinnön sisältämän menetelmän eri vaiheet voidaan jakaa neljään ryhmään.The various steps of the method contained in this invention can be divided into four groups.

1. Halutun solukon eristäminen korkeammasta organismista1. Isolation of the desired cell from a higher organism

Tietyn proteiinin geneettiselle koodille on olemassa kaksi mahdollista lähdettä, nimittäin lähdeorganismin DNA tai DNA:n RNA-transkriptio. Yhdysvaltain kansallisten terveysinstituuttien (National Institutes of Health) tämän hetkisten turvallisuusvaatimusten mukaan ihmisen geenejä, olivatpa ne millaisia tahansa, voidaan sijoittaa rekombinoituun DNArhan ja sen jälkeen bakteereihin vain silloin, kun geenit ovat perusteellisesti puhdistettuja, tai kun käytössä on erityisen suuria riskejä sisältävälle työskentelylle tarkoitetut tilat (P4), ks. Federal Register, Voi. 41, No. 131, 1967-07-07, s. 27902 - 27943. Edullisesti lähdetään sellaisen spesifisen mRNA:n eristämisestä, joka sisältää halutun proteiinin koodin. Tässä toimintatavassa on lisäksi se etu, että solusta uutettu mRNA voidaan puhdistaa helpommin kuin solusta uutettu DNA. Varsinkin on mahdollista käyttää sitä seikkaa, että pitkälle erikoistuneissa organismeissa, kuten selkärankaisissa, on tietyissä paikoissa tiettyjä solukkoja, joiden tehtävänä on tuottaa jotakin kyseeseen tulevaa proteiinia. Vaihtoehtoisesti tällainen solukko voi esiintyä jossakin organismin kehitysvaiheessa. Suurin osa tällaisen solukon soluista eristetystä mRNArsta sisältää halutun nukleotidisekvenssin. Näin ollen eristettävän solukon ja eristysmenetelmän valinnassa voidaan ottaa huomioon ne edut, joita eristettävän mRNA:n alkuperäinen puhtausaste tarjoaa.There are two possible sources for the genetic code of a particular protein, namely the DNA of the source organism or the RNA transcription of the DNA. According to the current safety requirements of the US National Institutes of Health, human genes, whatever they may be, can be inserted into recombinant DNA and then into bacteria only when the genes have been thoroughly purified or when there are facilities for particularly high-risk work ( P4), see Federal Register, Vol. 41, no. 131, 1967-07-07, pp. 27902-27943. Preferably, the starting point is to isolate a specific mRNA that contains the code of the desired protein. This approach also has the advantage that mRNA extracted from the cell can be purified more easily than DNA extracted from the cell. In particular, it is possible to use the fact that highly specialized organisms, such as vertebrates, have certain cells in certain places that are responsible for producing some of the protein in question. Alternatively, such a cell may be present at some stage in the development of the organism. Most of the mRNA isolated from the cells of such a cell contains the desired nucleotide sequence. Thus, the choice of cell to be isolated and method of isolation can take into account the advantages offered by the initial degree of purity of the mRNA to be isolated.

64640 1264640 12

Useimmissa kudoksissa, rauhasissa ja elimissä soluja yhdistää kuituinen sidekudos, joka on koostunut pääasiassa kollageenista, mutta voi kudoksesta riippuen sisältää myös muita rakenneproteiine-ja, polysakkarideja ja kivennäisainevarastoja. Solujen eristäminen tietystä kudoksesta edellyttää menetelmiä, joilla solut voidaan irroittaa sidekudoksesta. Tietyn erikoistuneen solutyypin eristäminen ja puhdistaminen sisältää näin ollen kaksi päävaihetta, jotka ovat solujen erottaminen sidekudoksesta ja halutun solutyypin erottaminen muuntyyppisistä kudoksen soluista. Esimerkkinä selostetaan menetelmä, jolla voidaan eristää haiman Langerhansin saarekkeet, jotka sopivat insuliinin mRNA-koodin eristämiseen.In most tissues, glands, and organs, cells are connected by a fibrous connective tissue that is composed primarily of collagen, but may also contain other structural proteins, polysaccharides, and mineral stores, depending on the tissue. Isolation of cells from a particular tissue requires methods by which the cells can be detached from the connective tissue. Isolation and purification of a particular specialized cell type thus involves two main steps, which are to separate the cells from the connective tissue and to separate the desired cell type from other types of tissue cells. As an example, a method for isolating pancreatic islets of Langerhans suitable for isolating insulin mRNA is described.

Insuliinia tuottavia soluja voidaan johtaa muistakin lähteistä, kuten sikiöasteella olevan vasikan haimasta tai viljellyistä saarekekasvainsoluista. Puhtaiden saarekesolujen eristäminen on tällöin paljon yksinkertaisempaa, varsinkin jos käytetään puhtaita soluviljelmiä. Edellä selostettua saarekesolujen eristämismenetelmää ei tällöin tarvittaisi, mutta se on kuitenkin edullinen menetelmä yleisen käyttökelpoisuutensa vuoksi.Insulin-producing cells can also be derived from other sources, such as the pancreas of a fetal calf or cultured islet tumor cells. Isolation of pure islet cells is then much simpler, especially if pure cell cultures are used. The method of isolating islet cells described above would not be necessary in this case, but it is nevertheless a preferred method due to its general applicability.

Usein voidaan havaita, että halutun mRNA:n osuutta voidaan lisätä, jos käytetään hyväksi solun kykyä reagoida ulkoisiin ärsykkeisiin. Esimerkiksi hormonikäsittely saattaa aiheuttaa halutun mRNA:n tuotannon lisääntymisen. Muita menetelmiä ovat kasvatus tietyssä lämpötilassa ja/tai tietyssä ravinteessa tai muussa kemiallisessa aineessa. Eristettäessä rotan kasvuhormonin mRNA:ta viljeltyjen rotan aivolisäkesolujen käsittely kilpirauhashormonilla ja glukokortikoideilla lisäsi synergistisosti kasvuhormonin mRNA:n määrää merkittävästi.It is often observed that the proportion of the desired mRNA can be increased if the cell's ability to respond to external stimuli is exploited. For example, hormone treatment may cause an increase in the production of the desired mRNA. Other methods include growing at a certain temperature and / or in a certain nutrient or other chemical substance. When isolating rat growth hormone mRNA, treatment of cultured rat pituitary cells with thyroid hormone and glucocorticoids synergistically significantly increased the amount of growth hormone mRNA.

2. mRNA:n uuttaminen Tärkeä piirre tässä keksinnössä on se, että solu-uutteesta poistetaan RN-aasiaktiivisuus käytännöllisesti katsoen kokonaan. Uutettava mRNA on yksisäikeincn polynukleotidi, jossa ei ole mitään komplementaarista säiettä. Main ollen yhdenkin fosfodiesterisidok-sen hydrolyyttinen katkeaminen sekvenssissä tekisi koko molekyylin 13 64640 kykenemättömäksi siirtämään vahingoittumatonta geneettistä sekvenssiä mikro-organismiin. Kuten edellä mainittiin, RN-aasi on laajalle levinnyt ja se on hyvin aktiivinen ja poikkeuksellisen pysyvä.2. Extraction of mRNA An important feature of the present invention is that RNase activity is virtually completely removed from the cell extract. The mRNA to be extracted is a single-stranded polynucleotide with no complementary strand. Thus, hydrolytic cleavage of any phosphodiester bond in the sequence would render the entire molecule 13,64640 incapable of transferring the intact genetic sequence to the microorganism. As mentioned above, the RN donkey is widespread and is very active and exceptionally stable.

Sitä on iholla, se kestää tavalliset lasitavaroiden pesumenetelmät ja joskus se kontaminoi orgaaniset kemikaalit. Haimasolu-uutteita käsiteltäessä vaikeudet ovat erittäin suuret, sillä haima tuottaa ruuansulatusentsyymejä ja on siten hyvin RN-aasipitoinen. RN-aasi-epäpuntaus koskee kuitenkin kaikkia kudoksia ja tässä selostettua RN-aasiaktiivisuuden tuhoamismenetelmää voidaan soveltaa kaikkiin soluinin. Menetelmän poikkeuksellinen tehokkuus esitetään muuttumattoman mRNA:n eristämisessä haiman, saarekesoluista.It is on the skin, it withstands the usual methods of washing glassware and sometimes it contaminates organic chemicals. The difficulty in handling pancreatic cell extracts is very high, as the pancreas produces digestive enzymes and is thus highly RNase-rich. However, RNase aspiration applies to all tissues and the method of destroying RNase activity described herein can be applied to all cells. The exceptional efficiency of the method is demonstrated in the isolation of unchanged mRNA from pancreatic, islet cells.

Tässä keksinnössä käytetään kaotrooppisen anionin, kaotroop-pisen kationin ja disulfidisidoksia pilkkovan reagenssin yhdistelmää solujen rikkomisen aikana ja kaikkien niiden operaatioiden aikana, jotka tarvitaan käytännöllisesti katsoen proteiinit-toman RNä:n aikaansaamiseksi. Edellä mainittujen reagenssien yhteisvaikutuksen tehokkuus on todettu käytännössä eristämällä käytännöllisesti katsoen vahingoittumaton mRNA hyvällä saannolla rotan haimasta eristetyistä Langerhansin saarekkeista.The present invention uses a combination of a chaotropic anion, a chaotropic cation, and a disulfide bond cleavage reagent during cell disruption and all of the operations required to produce virtually protein-free RNα. The efficiency of the interaction of the above reagents has been demonstrated in practice by isolating virtually intact mRNA in good yield from islets of Langerhans isolated from rat pancreas.

Sopivien kaotrooppisten ionien valinta riippuu niiden vesiliukoisuudesta ja saatavuudesta. Sopivia kaotrooppisia anioneja ovat mm. guanidinium, karbamoyyliguanidinium, guanyyliguanidinium, litium tms. Sopivia kaotrooppisia anioneja ovat mm. jodidi, perklo-raatti, tiosyanaatti, dijodisalisylaatti tms. Tällaisten anionien ja kationien muodostamien suolojen suhteellinen tehokkuus määräytyy niiden liukoisuuden mukaan. Esimerkiksi litiumdijodisalisylaatti on voimakkaampi denaturantti kuin guanidiniumtiosyanaatti, mutta sen liukenevuus on vain noin 0,1 M ja se on myös suhteellisen kallista, Guanidiniumtiosyanaatti on etusijalle asetettava kationi-anioniyhdistelmä, koska sitä on helposti saatavissa ja sen liukenevuus vesiliuoksiin · on hyvä, jopa noin 5 M.The choice of suitable chaotropic ions depends on their water solubility and availability. Suitable chaotropic anions include e.g. guanidinium, carbamoylguanidinium, guanylguanidinium, lithium, etc. Suitable chaotropic anions include e.g. iodide, perchlorate, thiocyanate, diiodic salicylate, etc. The relative effectiveness of the salts formed by such anions and cations is determined by their solubility. For example, lithium diiodal salicylate is a more potent denaturant than guanidinium thiocyanate, but has a solubility of only about 0.1 M and is also relatively expensive. Guanidinium thiocyanate is a preferred cationic anion combination because it is readily available and has a solubility in aqueous solutions of about 5%. .

Tioliyhdisteiden, kuten y^-merkaptoetanolin, tiedetään rikkovan tioli-disulfidivaihtoreaktiolla proteiinien molekyylinsisäisiä disulfidisidoksia. /^-merkaptoetanolin lisäksi tunnetaan useita sopivia tioliyhdisteitä, kuten ditiotreitoli, kysteiini, propanoli-dimerkaptaani tms. Vesiliukoisuus on tarpeellinen vaatimus, sillä tioliyhdistetta pitää olla läsnä suuri ylimäärä molekyyllnsisäisiin 14 64640 disuliideihxn verrattuna, jotta vaihtoreaktio tapahtuisi käytännöllisesti katsoen täydellisesti. y^-merkaptoetanoli on asetettava etusijalle, koska sitä on helposti saatavissa kohtuulliseen hintaan.Thiol compounds, such as γ-mercaptoethanol, are known to disrupt the intramolecular disulfide bonds of proteins by the thiol disulfide exchange reaction. In addition to β-mercaptoethanol, several suitable thiol compounds are known, such as dithiothreitol, cysteine, propanol-dimercaptan, etc. Water solubility is a necessary requirement, as a large excess of thiol compound must be present compared to the intramolecular 14,64640 disulphides in order for the exchange reaction to take place. γ-mercaptoethanol must be given priority because it is readily available at a reasonable price.

Tietyn kaotrooppisen suolan tehokkuus on suoraan verrannollinen sen väkevyyteen, kun halutaan inhiboida RN-aasi uutettaessa RNA:ta soluista tai Kudoksista. Edullinen väkevyys on sen vuoksi suurin väkevyys, joka voidaan käytännössä toteuttaa. Sen, että tässä keksinnössä onnistutaan säilyttämään mRNA vahingoittumattomana uuton aikana, arvellaan johtuvan siitä nopeudesta, jolla RN-aasi denaturoituu, ja denaturoitumisasteesta. Näin ilmeisesti selittyy guanidiniumtiosyanaatin paremmuus hydrokloridiin nähden, vaikka hydrokloridi on denaturointiaineena vain hieman heikompi. Denatu-rointiaineen tehokkuus määritellään siksi kynnysväkevyydeksi, joka tarvitaan proteiinin täydelliseen denaturoimiseen. Toisaalta proteiinien denaturoitumisnopeus riippuu usein denaturantin väkevyyden suhteesta kynnysarvoon 5 -10 potenssiin korotettuna, ks. Tanford, C.A. , Adv. Prot. Chein. 23 , 121 ( 1968 ). Kvalitatiivisesti tämä suhde merkitsee sitä, että guanidiniumhydrokloridia vain hieman tehokkaampi denaturantti pystyy denaturoimaan proteiinin monta kertaa nopeammin samana konsentraationa.The efficiency of a particular chaotropic salt is directly proportional to its concentration when it is desired to inhibit RNase in the extraction of RNA from cells or tissues. The preferred concentration is therefore the highest concentration that can be practiced. The success of the present invention in keeping the mRNA intact during extraction is thought to be due to the rate at which the RNase is denatured and the degree of denaturation. This apparently explains the superiority of guanidinium thiocyanate over hydrochloride, although the hydrochloride is only slightly weaker as a denaturant. The potency of a denaturant is therefore defined as the threshold concentration required for complete denaturation of the protein. On the other hand, the rate of denaturation of proteins often depends on the ratio of the denaturant concentration to the threshold value of 5 to 10 raised to the power, cf. Tanford, C.A. , Adv. Prot. Chein. 23, 121 (1968). Qualitatively, this ratio means that only a slightly more efficient denaturant than guanidinium hydrochloride can denature the protein many times faster at the same concentration.

Disulfidisidoksia katkaisevan reagenssin käyttö yhdessä denaturantin kanssa tekee mahdolliseksi jälkimmäisen vaikutuksen ja tehostaa sitä, koska RN-aasimolekyyli muuttuu kokonaan avautuneeksi. Tioliyhdistecn ajatellaan auttavan denaturointiprosessin etenemistä, koska se estää nopean denaturoinnin, joKa voi tapahtua, jos mo1ekyy1insisaiset disulfidisidokset jätetään koskemattomiksi. Lisäksi mRNA-valmisteen sisältämä RN-aasiepäpuhtaus säilyy käytännöllisesti katsoen inaktiivisena, vaikka denaturanttia ja tiolia ei olisikaan läsnä. Disulfidisidoksia katkaisevat reagenssit, joissa on tioliryhmiä, ovat jossain määrin tehokkaita minä tahansa konsentraationa, mutta on edullista käyttää suurta tioliryhmien ylimäärää molokyylinsisäisiin disulfidisidoksiin verrattuna, sillä tällöin vaihtoreaktio saadaan ajetuksi molokyy1insisäisten disulfi-disidosten katkeamisen suuntaan. Toisaalta koska monet tioliyhdis-teet ovat pahanhajuisia ja suurten väkevyyksien kanssa on epämiellyttävä työskennellä, on käytännön syistä olemassa väkevyyden yläraja. Kun /3-merkaptoetanolia käytetään vahingoittumattoman RNA:n erottamiseen rotan haimasta, on alueella 0,05-1,0 M olevat väkevyydet havaittu tehokkaiksi, ja optimaalisen väkevyyden katsotaan olevan 0,2 M.The use of a disulfide-cleaving reagent in combination with a denaturant enables and enhances the latter effect because the RNase molecule becomes fully opened. Thiol compounds are thought to aid in the progress of the denaturation process because they prevent the rapid denaturation that can occur if the intramolecular disulfide bonds are left intact. In addition, the RNase impurity contained in the mRNA preparation remains virtually inactive even in the absence of denaturant and thiol. Disulfide-cleavage reagents having thiol groups are somewhat effective at any concentration, but it is preferable to use a large excess of thiol groups over the intramolecular disulfide bonds, as this will drive the exchange reaction toward the cleavage of the intramolecular disulfide bonds. On the other hand, since many thiol compounds are malodorous and it is uncomfortable to work with high concentrations, there is an upper concentration limit for practical reasons. When β-mercaptoethanol is used to separate intact RNA from rat pancreas, concentrations in the range of 0.05-1.0 M have been found to be effective, and the optimal concentration is considered to be 0.2 M.

64640 Väliaineen pH voi olla missä tahansa välillä 5,0-8,0, kun mRNA uutetaan soluista.64640 The pH of the medium can be anywhere from 5.0 to 8.0 when mRNA is extracted from cells.

Solujen rikkomisen jälkeen RNA erotetaan solun proteiineista ja DNArsta. Tähän tarkoitukseen on kehitetty useita menetelmiä, jotka kaikki sopivat ja ovat alaan perehtyneiden tuntemia. Ennestään käytetty tavallinen menetelmä on etanolisaostus, jolla RNA saostetaan selektiivisesti. Tämän keksinnön sisältämässä menetelmässä on edullisempaa jättää saostusvaihe pois ja kerrostaa homogenaat-ti suoraan 5,7 M cesiumkloridiliuokseen sentrifugiputkessa ja sen jälkeen suorittaa sentrifugointi seuraavassa julkaisussa kuvatulla tavalla: Glisin, V., Crkvenjakov, R. ja Byus, C., Biochemistry 13, 2633 (1974). Tämä menetelmä on edullinen, koska RN-aasille vahingollinen ympäristö voidaan säilyttää koko ajan ja saadaan hyvällä saannolla RNA:ta, joka ei sisällä DNA:ta eikä proteiinia.After cell disruption, RNA is separated from cellular proteins and DNA. Several methods have been developed for this purpose, all of which are suitable and known to those skilled in the art. A common method previously used is ethanol precipitation, with which RNA is selectively precipitated. In the process of this invention, it is more preferable to omit the precipitation step and deposit the homogenate directly in a 5.7 M cesium chloride solution in a centrifuge tube and then perform centrifugation as described in Glisin, V., Crkvenjakov, R. and Byus, C., Biochemistry 13, 2633 (1974). This method is advantageous because the environment harmful to RNase can be preserved at all times and RNA free of DNA and protein is obtained in good yield.

Edellä kuvatulla menetelmällä saadaan soluhomogenaatin koko RNA puhdistetuksi. Tästä RNA:sta on kuitenkin haluttua mRNA:ta vain osa. Puhdistusta jatkettaessa käytetään hyväksi sitä seikkaa, että korkeampien organismien soluissa mRNA:ta prosessoidaan transkription jälkeen siten, että siihen liitetään polyadenyyli-happoa. Tällainen poly-A-sekvensseja sisältävä mRNA voidaan erottaa selektiivisesti kromatografiapylväässä, jossa on täytteenä selluloosaa, johon on liitetty oligotymidylaattia, ks. Avis, H. ja Leder, P. edellä. Edellä kuvattu menetelmä on sopiva silloin, kun tarvitaan käytännöllisesti katsoen puhdasta, vahingoittumatonta ja translaatiokelpoista mRNA:ta RN-aasia runsaasti sisältävistä lähteistä.By the method described above, the entire RNA of the cell homogenate is purified. However, only a fraction of this desired mRNA is present. Further purification takes advantage of the fact that in cells of higher organisms, mRNA is processed after transcription by the addition of polyadenyl acid. Such mRNA containing poly-A sequences can be selectively separated on a chromatography column packed with cellulose to which oligothymidylate has been added, cf. Avis, H. and Leder, P., supra. The method described above is suitable when virtually pure, undamaged and translatable mRNA from sources rich in RNase is required.

Tietyissä tapauksissa, kuten käytettäessä kudosviljelmäso-luja rnRNA-lähteenä, RN-aasiepäpuhtaus voi olla niin vähäinen, ettei edellä kuvattua RN-aasin inhibointia tarvita. Tällöin ennestään tunnetut RN-aasiaktiivisuuden poistomenetelmät riittävät.In certain cases, such as when using tissue culture cells as a source of rnRNA, the RNase impurity may be so low that the inhibition of RNase described above is not required. In this case, the previously known methods for removing RNase activity are sufficient.

3. cDNA:n muodostaminen Tässä yhteydessä viitataan kuvaan 1, jossa on kaavioesitys menetelmän jäljellä olevista vaiheista. Nyt on ensimmäisenä vaiheena puhdistetun mRNA:n kanssa komplementaarisen DNA-sekvenssin muodostaminen. Tämän reaktion entsyymiksi valitaan käänteistranskriptaa-si, vaikka periaatteessa voitaisiin käyttää mitä tahansa sellaista entsyymiä, joka kykenee muodostamaan komplementaarisen DNA-säikeen käyttämällä mRNA:ta templaattina. Reaktio voidaan suorittaa ennes- 16 64640 tään tunnetuissa olosuhteissa siten, että mRMA:ta käytetään templaattina ja neljän deoksinukleosiditrifosfaatin seosta DNA- säikeer. prekursorina. On edullista, jos yksi deoksinukleosiditrifos- 32 faateista on merkitty oC-asemassa P-atomilla, sillä sen avulla voidaan seurata reaktiota, se toimii merkkinä erotusmenetelmissä, kuten kromatografiässä ja elektroforeesissa, ja sen avulla voidaan tehdä kvantitatiivisia päätelmiä, ks. Efstratiadis, A., et ai·3 edellä.3. Generation of cDNA Reference is made herein to Figure 1, which is a schematic representation of the remaining steps of the method. The first step now is to generate a DNA sequence complementary to the purified mRNA. Reverse transcriptase is selected as the enzyme for this reaction, although in principle any enzyme capable of forming a complementary strand of DNA could be used using mRNA as a template. The reaction can be performed under conditions known in the art by using mRMA as a template and a mixture of four deoxynucleoside triphosphates as a DNA strand. a precursor. It is preferred that one of the deoxynucleoside triphosphates is labeled at the oC position with a P atom, as it can be used to monitor the reaction, to serve as a marker in separation methods such as chromatography and electrophoresis, and to draw quantitative conclusions, cf. Efstratiadis, A., et al · 3 above.

Kuten kuvasta ilmenee, käänteistranskriptaasin reaktio-tulos on kaksisäikeinen hiusneularakenne, jossa RNA-säiettä ja DNA-säiettä yhdistää toisiinsa ei-kovalenttinen sidos.As shown in the figure, the reverse transcriptase reaction result is a double-stranded hairpin structure in which the RNA strand and the DNA strand are joined together by a non-covalent bond.

Kaänteistranskriptaasireaktion tuote poistetaan reaktio-seoksesta tunnetuilla menetelmillä. On havaittu hyödylliseksi käyttää fenoliuuton, kromatografiän ("Sephadex G-100", Pharmacia Inc., Uppsala, Ruotsi) ja etanoliuuton yhdistelmää.The product of the reverse transcriptase reaction is removed from the reaction mixture by known methods. It has been found useful to use a combination of phenol extraction, chromatography ("Sephadex G-100", Pharmacia Inc., Uppsala, Sweden) and ethanol extraction.

Kun cDIJA on syntetisoitu entsymaattisesti, RNA-templaatti voidaan poistaa. Ennestään tunnetaan useita menetelmiä, joilla RNA voidaan hajottaa selektiivisesti DNAtn läsnäollessa. Emäshydrolyysi on edullinen menetelmä, koska se on hyvin selektiivinen ja sitä voidaan helposti säädel1ä pH:n avulla.Once cDIJA is enzymatically synthesized, the RNA template can be removed. Several methods are known for selectively degrading RNA in the presence of DNA. Base hydrolysis is a preferred method because it is highly selective and can be easily adjusted by pH.

Lmäshydrolyysm ja neutraloinnin jälkeen P:llä merkitty cDNA voidaan haluttaessa väkevöidä etanolisaostuksella.After hydrolysis and neutralization, the P-labeled cDNA can be concentrated by ethanol precipitation if desired.

Tällaisen kaksisälkeisen hiusneula-cDNA:n syntetisointi tapahtuu sopivan entsyymin, kuten DNA-nolymeYwasin tai käänteistranskriptaasin avulla. Reaktio-olosuhteeet ovat aikaisemmin kuvatun kaltaiset, /32 . . . . .Such double-stranded hairpin cDNA is synthesized by a suitable enzyme such as DNA nolyme Ywas or reverse transcriptase. Reaction conditions are as previously described, / 32. . . . .

P:llä merkitty nukleosiditrifosfaatti mukaanluettuna. Käänteis— transkriptaasia saadaan useista lähteistä. Linnun myeloblastosis-virus on edullinen lähde. Virusta on saatavissa tohtori D.J. Beard'ilt. Life Sciences Incorporated, St. Petersburg, Florida', joka valmistaa virusta National Institutes of Health'in kanssa tekemällään sopimuksella.Including P-labeled nucleoside triphosphate. Reverse transcriptase is obtained from several sources. The avian myeloblastosis virus is a preferred source. The virus is available from Dr. D.J. Beard'ilt. Life Sciences Incorporated, St. Petersburg, Florida ', which manufactures the virus under an agreement with the National Institutes of Health.

Kun cDHA-hiusneula on muodostettu, saattaa olla edullista puhdistaa se reaktioseoksesta. Kuten aikaisemmin mainittiin, on havaittu edulliseksi käyttää fenoliuuttoa, kromatografiaa ("Sephadex G-100") ja etanolisaostusta, kun DNA halutaan saada puhdistetuksi proteiiniepäpuhtauksista.Once the cDHA hairpin is formed, it may be advantageous to purify it from the reaction mixture. As previously mentioned, it has been found advantageous to use phenol extraction, chromatography ("Sephadex G-100") and ethanol precipitation when DNA is to be purified from protein impurities.

17 64640 hiusneularakenne voidaan muuntaa tavalliseksi kaksisäikei-seksi DNA-rakenteeksi siten, että komplementaarisia säikeitä yhdistävä yksittäinen säie poistetaan. On olemassa useita entsyymejä, jotka kykenevät spesifisesti hydrolysoimaan DNA:n yksisäikeisiä osia. Tähän tarkoitukseen hyvin sopiva entsyymi on Aspergillus oryzaesta eristetty Sl-nukleaasi (valmistaja Miles Research Products, Elkhart, Indiana)Kun DNA-hiusneularakenne käsitellään Sl-nukleaasilla, saadaan hyvällä saannolla sellaisia molekyylejä, joissa on emäsparipäät. Tämän jälkeen suoritetaan uutto, kroma-tografia ja etanolisaostus, kuten edellä on kuvattu. Efstratiadis et ai. ovat edellä mainitussa julkaisussa selostaneet mRNA:n kaksi-säikeisten cDNA-transkriptioiden syntetisointia käänteisen transkrip-taasin ja S.l-nukleaasin avulla.The 17,64640 hairpin structure can be converted to a standard double-stranded DNA structure by removing a single strand connecting the complementary strands. There are several enzymes capable of specifically hydrolyzing single-stranded portions of DNA. A well-suited enzyme for this purpose is S1 nuclease isolated from Aspergillus oryzae (manufactured by Miles Research Products, Elkhart, Indiana). Treatment of the DNA hairpin structure with S1 nuclease yields molecules with base pairs in good yield. Extraction, chromatography and ethanol precipitation are then performed as described above. Efstratiadis et al. have described in the above publication the synthesis of double-stranded cDNA transcripts of mRNA by reverse transcriptase and S. luclease.

Tylppäpäisten cDNA-molekyylien osuutta voidaan mahdollisesti lisätä, jos suoritetaan käsittely E. colin DNA-polymeraasi I:llä neljän deoksinukleosiditrifosfaatin läsnäollessa. Entsyymin cksonukleaasiaktiivisuuden ja polymoraasiaktiivisuudcn yhteisvaikutus toimii siten, että ulkoneva 3'-pää poistuu ja ulkoneva 5'-pää täyttyy. Mäin voidaan varmistaa, että· mahdollisimman suuri määrä cUHA-molekyylejä osallistuu seuraavan vaiheen liittämisreak— tioihin.The proportion of blunt-ended cDNAs can optionally be increased if treated with E. coli DNA polymerase I in the presence of four deoxynucleoside triphosphates. The interaction of the enzyme's xononuclease activity and polymorase activity works so that the protruding 3 'end is removed and the protruding 5' end is filled. This ensures that · as many cUHA molecules as possible are involved in the coupling reactions of the next step.

Keksinnön sisältämän menetelmän seuraavassa vaiheessa käsitellään cDNA-tuotteen päät niin, että kuhunkin päähän saadaan restrik-tioen.donukleaasin tunnistamiskohdan sekvenssi. Käytännön syyt määräävät päihin liitettävän DNA-fragmentin valinnan. Päihin lisättävä sekvenssi valitaan restriktioendonukleaasin perusteella ja tämä puolestaan valitaan sen DNA-vektorin perusteella, johon cDNA liitetään. Valittavassa plasmidissa pitäisi olla vähintään yksi kohta, johon restriktioendonukleaasin katkaisuvaikutus voi kohdistua. Esimerkiksi plasmidi pMB9 sisältää yhden tunnistamiskohdan entsyymille Kind III. Hind III eristetään Haemophilus influenzaesta ja puhdistetaan seuraavalla menetelmällä: Smith, H.O. ja Wilcox, K.'W. , J.Mol. Biol. 51 , 379 (1970 ). Haemophilus aegyptious-organismin entsyymi Hae III puhdistetaan seuraavalla menetelmällä: Middleton, J.H., Edgell, M.H. ja Hutchison III, C.A., J. Virol. 10, 42 (1972). Haemophilus suis-organismin entsyymi, Hsu I, katalysoi saman paik-kaspesifisen hydrolyysin samassa tunnistamiskohdassa kuin Hind III. Näin ollen näitä kahta entsyymiä voidaan pitää funktionaalisesti vaihtoehtoisina.In the next step of the method of the invention, the ends of the cDNA product are processed so that a sequence of the restriction endonuclease recognition site is obtained at each end. Practical reasons determine the choice of DNA fragment to be inserted at the ends. The sequence to be added to the ends is selected based on the restriction endonuclease, which in turn is selected based on the DNA vector to which the cDNA is inserted. The plasmid of choice should have at least one site to which the restriction endonuclease cleavage effect may be directed. For example, plasmid pMB9 contains a single recognition site for the enzyme Kind III. Hind III is isolated from Haemophilus influenzae and purified by the following method: Smith, H.O. and Wilcox, K.'W. , J. Mol. Biol. 51, 379 (1970). The enzyme Hae III of Haemophilus aegyptious is purified by the following method: Middleton, J.H., Edgell, M.H. and Hutchison III, C.A., J. Virol. 10, 42 (1972). The enzyme of Haemophilus suis, Hsu I, catalyzes the same site-specific hydrolysis at the same recognition site as Hind III. Thus, these two enzymes can be considered functionally alternative.

18 6464018 64640

Kaksois-cDNA:n päihin liittämistä varten on edullista käyttää kemiallisesti syntetisoitua kaksisäikeistä dekanukleotidia, joka sisältää Hind III:n tunnistamiskohdan. Kaksisäikeisen dekanukleo-tidin sekvenssi on esitetty kuvassa 1,.ks. Heyneker, H.L. , et ai. ja Scheller, R.H., et ai. edellä. Alalla työskenteleville on tarjolla useita tällaisia tunnistamiskohtasekvenssejä, ja tästä syystä on mahdollista valita kaksois-DNA:n päät, kussakin tapauksessa tarvittavalle restriktioendonukleaasille sopiviksi.For insertion of double cDNAs at the ends, it is preferred to use a chemically synthesized double-stranded decanucleotide containing a Hind III recognition site. The sequence of the double-stranded decanucleotide is shown in Figure 1. Heyneker, H.L. , et al. and Scheller, R.H., et al. above. Several such recognition site sequences are available to those skilled in the art, and for this reason it is possible to select the ends of the double DNA to suit the restriction endonuclease required in each case.

Restriktiokohtasekvenssien liittäminen cDNA:n päihin voidaan toteuttaa menetelmällä, jota nimitetään tylppään päähän liittämiseksi, ja jolloin katalysoidaan DNA-ligaasilla, joka on puhdistettu seuraavalla menetelmällä: Panet, A., et ai., Biochemistry 12, 5045 (1973). Edellä mainitut Sgaramella, V., et ai. ovat selostaneet tylppään päähän liittämisreaktiota. Tylppään päähän liittämisessä, jossa reaktio tapahtuu tylppäpäisen cDNA:n ja suuren molaarisen ylimäärän kanssa kaksisäikeistä dekanukleotidia, joka sisältää Hind III endonukleaasin tunnistamiskohdan, saadaan tuotteeksi cDNA, jonka kummassakin päässä on Hind III:n restriktio-kohtasekvenssi. Kun reaktiotuote käsitellään Hind III-endonukleaa-silla, tapahtuu katkeaminen restriktiokohdassa ja muodostuu yksi-säikeiset itsekomplementoituvat 5'-päät, kuten kuvasta 1 ilmenee.The insertion of restriction site sequences into the ends of the cDNA can be accomplished by a method termed blunt end insertion and is catalyzed by a DNA ligase purified by the following method: Panet, A., et al., Biochemistry 12, 5045 (1973). The aforementioned Sgaramella, V., et al. have described the blunt-end coupling reaction. Coupling at the blunt end, where the reaction takes place with a blunt-ended cDNA and a large molar excess of a double-stranded decanucleotide containing a Hind III endonuclease recognition site, yields a cDNA with a Hind III restriction site sequence at each end. When the reaction product is treated with Hind III endonuclease, cleavage occurs at the restriction site and single-stranded self-complementing 5 'ends are formed, as shown in Figure 1.

4. Yhdistelmä-DNA:n siirtovektorin muodostaminen Tällä hetkellä käyttöön hyväksyttyjä sopivia siirto-vektoreita ovat rcuti. useat bakteriofagilambdajohdannaiset (ks. esiia. Blattner, F.R., Williams, B.G., Blechl, A.E., Denniston-Thompson, K., Faber, H.E., Furlong, L.A.,4. Construction of a Recombinant DNA Transfer Vector Suitable transfer vectors currently accepted for use are rcuti. several bacteriophage lambda derivatives (see above. Blattner, F.R., Williams, B.G., Blechl, A.E., Denniston-Thompson, K., Faber, H.E., Furlong, L.A.,

Grunwald, D.J., Kiefer, D.O., Moore, D.D., Schuram, J.W.,Grunwald, D.J., Kiefer, D.O., Moore, D.D., Schuram, J.W.,

Sheldon, E.L. ja Smithies, 0., Science 196, 161 (1977)) ja col El-plasmidijohdannaiset (ks. esim. Rodriguez, R.L., Bolivar, S., Goodman, H.M., Boyer, H.W. ja Betlach, M.N., ICN-UCLA Symposium on Molecular Mechanism, in the Control of Gene Expression, D.P. Nierlich, W.J. Rutter, C.E. Γοχ, Eds. (Academic Press, NY, 1976) ss.Sheldon, E.L. and Smithies, 0., Science 196, 161 (1977)) and col E1 plasmid derivatives (see, e.g., Rodriguez, RL, Bolivar, S., Goodman, HM, Boyer, HW, and Betlach, MN, ICN-UCLA Symposium on Molecular Mechanism, in the Control of Gene Expression, DP Nierlich, WJ Rutter, CE Γοχ, Eds. (Academic Press, NY, 1976) ss.

471-477). Col El:stä johdetuille plasmideille on ominaista suhteellisen pieni koko, sillä niiden molekyylipaino on muutaman miljoonan luokkaa, ja se, että normaaliolosuhteissa plasmidi-DNA:n kopioiden luku isantäsolu.a kohti on 20-40, mutta se saadaan nostetuksi tuhanteen tai sitäkin suuremmaksi, kun isäntäsolut käsitellään kloramfeni-kolilla. Isäntäsolun kyky suurentaa sisältämäänsä geenimääraä tekee 19 64640 tietyissä olosuhteissa tutkijan säädellessä mahdolliseksi sen,' että isäntäsolu tuottaa pääasiassa plasmidigeenien koodaamia proteiineja. Näin ollen tällaiset col El-johdannaiset ovat edullisia siirto-vektoreita tämän keksinnön sisältämässä menetelmässä. Sopivia col El-johdannaisia ovat mm. plasmidit pMB-9, jonka sisältämä geeni aiheuttaa vastustuskyvyn tetrasykliinille, ja pBR-313, pBR-315, pBR-316, p3R-317 ja pBR-322 , jotka sisältävät tetrasykliini-· resistenssigeenin ja ampisilliiniresistenssigeenin. Resistenssiä aiheuttavan geenin läsnäolo tarjoaa sopivan keinon, jolla voidaan valita solut, jotka ovat infektoituneet plasmidilla, sillä tällaiset pesäkkeet kasvavat lääkkeen läsnäollessa, mutta jos plasmidia ei ole, solut eivät kasva. Tämän selityksen sisältämässä esimerkeissä käytettiin col El:stä johdettua plasmidia, joka sisälsi e.m.471-477). Plasmids derived from Col E1 are characterized by a relatively small size, having a molecular weight in the order of a few million, and a normal copy number of plasmid DNA per host cell of 20-40, but can be raised to a thousand or more, when host cells are treated with chloramphen-Koli. The ability of a host cell to increase the amount of gene it contains, under certain conditions, under the control of a researcher, makes it possible for the host cell to produce mainly the proteins encoded by the plasmid genes. Thus, such col E1 derivatives are preferred transfer vectors in the method of this invention. Suitable col E1 derivatives include e.g. plasmids pMB-9, the gene of which confers resistance to tetracycline, and pBR-313, pBR-315, pBR-316, p3R-317 and pBR-322, which contain the tetracycline resistance gene and the ampicillin resistance gene. The presence of the resistance-causing gene provides a suitable means of selecting cells that are infected with the plasmid, as such colonies grow in the presence of the drug, but in the absence of the plasmid, the cells do not grow. In the examples contained in this specification, a plasmid derived from col E1 containing e.m.

resistenssigeenin ja yhden Hind III-tunnistus-kohdan.resistance gene and one Hind III recognition site.

Plasmidia pBR-322 on pitkälle karakterisoitu.Plasmid pBR-322 has been highly characterized.

Bolivar, F. et ai. (Gene 2 (1977) 95) on kuvannut tämän plasmidin syntetisoinnin ja karakterisoinnin. Plasmidin e pBR322 molekyylipaino on 2,7 x 10 daltonia (Bolivar F.,Bolivar, F. et al. (Gene 2 (1977) 95) has described the synthesis and characterization of this plasmid. Plasmid e pBR322 has a molecular weight of 2.7 x 10 daltons (Bolivar F.,

Gene 4 (1978) 121), ja se sisältää ampisilliiniresistens-Gene 4 (1978) 121) and contains ampicillin-resistant

R RR R

sin (Ap :n) ja tetrasykliiniresistenssin (Te :n) aiheutta-(Aβ) and tetracycline resistance (Te).

RR

vat geenit. Edellä mainitussa Ap -geenissä on yksivat genes. There is one in the aforementioned Aβ gene

RR

endonukleaasin Pst 1 tunnistuskohta. Te -geenissä on yksi tunnistuskohta kullekin seuraavista endonukleaaseista:endonuclease Pst 1 recognition site. The Te gene has one recognition site for each of the following endonucleases:

Hind III, Sal I ja Bam HI. Lisäksi pBR322 sisältää yhden Eco Rl: n tunnistuskohdan, kaksi Hind II:n tunnistuskohtaa, viisi Eco RII:n tunnistuskohtaa, kolme Bgl I:n tunnistus-kohtaa, 12 Alu I:n tunnistuskohtaa, 12 Hae II:n tunnistus-kohtaa ja 17 Hae III:n tunnistuskohtaa. Tunnistuskohdat on merkitty renkaan muotoiseen pBR322-plasmidiin sivulla 103Price III, Sal I and Bam HI. In addition, pBR322 contains one Eco R1 recognition site, two Hind II recognition sites, five Eco RII recognition sites, three Bgl I recognition sites, 12 Alu I recognition sites, 12 Hae II recognition sites, and 17 Search for the identification point of III. The recognition sites are labeled on the circular plasmid pBR322 on page 103

DD

Bolivarin et ai. julkaisussa. Ap -geeni häviää lohkaistaessa plasmidi Pst I:n tunnistuskohdasta ja liitettäessä n vierasta DNA:ta siihen. Samoin Te häviää lohkaistaessa pBR 322 endonukleaaseilla Hind III, Vai I tai Bam I ja liitettäessä vierasta DNA:ta niiden tunnistuskohtaan.Bolivar et al. In. The Aβ gene is lost when the plasmid is cleaved from the Pst I recognition site and n foreign DNA is ligated to it. Similarly, Te is lost upon cleavage of pBR 322 by Hind III, Val I or Bam I endonucleases and insertion of foreign DNA into their recognition site.

20 6464020 64640

Liitettäessä DNA Pst I:n tunnistuskohtaan muodostuu rekombi- naatiomolekyylejä, jotka voidaan todeta kannoista, jotka 5 ovat sekä ampisilliinisensitiivisiä (Ap ) että tetrasyklii-When DNA is ligated into the Pst I recognition site, recombinant molecules are formed that can be detected in strains that are both ampicillin-sensitive (Aβ) and tetracyclic.

RR

ni resistenttejä (Te ) samoin liittämällä DNA Hind III:n Sai I:n tai Bam HI:n tunnistuskohtaan muodostuu rekombi-naatiomolekyylejä, jotka voidaan todeta kannoista, jotka ovat sekä ampisilliiniresistenttejä että tetrasykliini-sensitiivisiä. Siirtäjävektori, joka sisältää johonkin edellä mainittuun neljään tunnistuskohtaan liitettyä vierasta DNA:ta, voidaan karakterisoida siirtäjä vektorin lääkeaine resistenssiominaisuuksien perusteella eli siitä, onko se ampisilliinisensitiivinen ja tetrasykliiniresis-tentti tai ampisilliiniresistentti ja tetrasykliini-sensitiivinen. Siirtäjävektori voidaan edelleen karakterisoida poistamalla siihen liitetty vieras DNA, määrittämällä muodostuneiden kahden tuotteen molekyylipaino ja vertaamalla näitä lähtöaineiden molekyylipainoihin. Lisäksi karakterisointia voidaan täydentää merkitsemällä siirtäjävektoriin eri endonukleaasien tunnistuskohdat. Siirretyn DNA-molekyylin sekvenssi voidaan myös määrittää. Mainitun plasmidin pBR322 koko nukleotidisekvenssi on esitetty J. Sutcliffen väitöskirjassa "Nucleotide Sequence of pBR322", Harvard University, Cambridge, Massachusetts, USA.ni resistant (Te) as well as by inserting DNA into the Sai I or Bam HI recognition site of Hind III, recombination molecules are formed that can be detected from strains that are both ampicillin resistant and tetracycline sensitive. A transfer vector containing foreign DNA linked to one of the four recognition sites mentioned above can be characterized by the drug resistance properties of the transfer vector, i.e., whether it is ampicillin-sensitive and tetracycline-resistant or ampicillin-resistant and tetracycline-sensitive. The transfer vector can be further characterized by removing the foreign DNA attached to it, determining the molecular weights of the two products formed, and comparing these to the molecular weights of the starting materials. In addition, the characterization can be supplemented by labeling the recognition sites of different endonucleases in the transfer vector. The sequence of the transferred DNA molecule can also be determined. The entire nucleotide sequence of said plasmid pBR322 is set forth in J. Sutcliffe's dissertation "Nucleotide Sequence of pBR322", Harvard University, Cambridge, Massachusetts, USA.

Samoin plasmidia pBR313 on pitkälle karakterl---soitu. Tämän plasmidin syntetisoinnin ja karakterisoinnin ovat kuvanneet Bolivar, F. et ai. (Gene 2 (1977) 75).Similarly, plasmid pBR313 has been highly characterized. The synthesis and characterization of this plasmid has been described by Bolivar, F. et al. (Gene 2 (1977) 75).

gg

Plafemidin pBR313 molekyylipaino on 5,8 x 10 daltonia, ja se sisältää ampisilliiniresistenssin (Ap ) ja tetrasyk- liiniresistenssin (Te ) aiheuttavat geenit. PlasmidinPlasmid pBR313 has a molecular weight of 5.8 x 10 daltons and contains genes for ampicillin resistance (Aβ) and tetracycline resistance (Te). plasmid

PP

pBR313 Te -geenissä on yksi tunnistuskohta kullekin seuraavista nukleaaseista: Hind III, Sal I ja Bam HI. Plasmidin pBR313 tunnistuskohdat eri endonukleaaseille on määritetty täydellisesti, ja tästä tuloksena saatu tunnis-tuskohtakartta on esitetty sivulla 8U öolivarin et ai. julkaisussa. Liitettäessä vierasta DNA:ta Hind III:n.The pBR313 Te gene has one recognition site for each of the following nucleases: Hind III, Sal I, and Bam HI. The recognition sites of plasmid pBR313 for the various endonucleases have been fully determined, and the resulting recognition site map is shown on page 8U of olivar et al. In. When ligating foreign DNA into Hind III.

Sai I:n tai Bam Hirn tunnistuskohtaan tetrasykliiniresis-tenssi häviää. Täten yhdistelmä-DNA-molekyylejä löydetään 64640 kannoista, jotka ovat sekä ampisilliiniresistenttejä että tetrasykliinisensitiivisiä. Siirtäjävektori voidaan karakterisoida lääkeaineresistenssiominaisuuksien, siirretyn DNA-sekvenssin, restriktioentsyymien tunnistuskohtakartan ja edellä mainittujen molekyylipainojen perusteella.At the recognition site of Sai I or Bam Hir, tetracycline resistance disappears. Thus, recombinant DNA molecules are found in 64640 strains that are both ampicillin-resistant and tetracycline-sensitive. The transfer vector can be characterized on the basis of drug resistance properties, the transferred DNA sequence, the restriction enzyme recognition site map, and the molecular weights mentioned above.

Kolmas plasmidi, jota on pitkälle karakterisoitu, on pMB 9. Tämän plasmidin valmistusmenetelmän ovat esittäneet Rodriguez, R.L. et ai. (edellä) ja Bolivar, F. et ai. (Gene 2 (1977) 75). Plasmidin pMB 9 g molekyylipaino on 3,5 x 10 daltonia, ja se sisältää tetrasykliiniresistenssin (Te ) aiheuttavan geenin. Tämä plasmidi Sisältää yhden tunnistuskohdan kullekin seu-raavista endonukle*a§eistar Eco Rl, Hind III, Sal I ja Bam HI. Näistä kolmen jälkimmäisen tunnistuskohdat si-jaitsevat Te -geenissä. Liitettäessä vierasta DNA:ta Hind III:n, sai I:n tai Bam HI:n tunnistuskohtaan tetra-sykliiniresistenssi häviää. Siirtäjävektori, joka sisältää vierasta DNA:ta joissakin näistä kohdista, voidaan karakterisoida tämän ominaisuuden perusteella. Tämä siirtäjävektori voidaan edelleen karakterisoida määrittämällä siirretyn DNA-molekyylin sekvenssi, vertaamalla molekyyli-painoja ja tunnistuskohta-analyysillä, kuten edellä on kuvattu.The third plasmid that has been highly characterized is pMB 9. This plasmid was prepared according to Rodriguez, R.L. et al. (above) and Bolivar, F. et al. (Gene 2 (1977) 75). Plasmid pMB 9 g has a molecular weight of 3.5 x 10 daltons and contains the gene that causes tetracycline resistance (Te). This plasmid contains one recognition site for each of the following endonuclei Eco R1, Hind III, Sal I and Bam HI. Of these, the recognition sites of the latter three are located in the Te gene. When foreign DNA was ligated into the Hind III, I or Bam HI recognition site, tetracycline resistance disappeared. A transfer vector containing foreign DNA at some of these sites can be characterized by this property. This transfer vector can be further characterized by sequencing the transferred DNA molecule, comparing molecular weights, and by recognition site analysis as described above.

Plasmidia pSCIOI on pitkälle karakterisoitu. Cohen, S.H et ai. (Proc. Nat. Acad. Sei. USA 70 (1973) 1293) ovat kuvanneet tämän plasmidin syntetisoinnin ja alustavan karakterisoinnin. Karakterisointia ovat täydentäneet Cohen, S.N. et ai (Proc.Nat.Acad. Sei.USA 70 (1973) 32^0 Boyer, H.W. et ai (Recombinant Molecules), Beers, R.F. ja Basset, E.G. toim. , Raven Press, New York, s. 13 (1977) ja Cohen, S.N. et ai (Recombinant Molecules, s. 91).Plasmid pSCIOI has been highly characterized. Cohen, S.H et al. (Proc. Nat. Acad. Sci. USA 70 (1973) 1293) have described the synthesis and preliminary characterization of this plasmid. The characterization has been supplemented by Cohen, S.N. et al., Proc. Nat.Acad. Sci. USA 70 (1973) 32 ^ Boyer, HW et al. (Recombinant Molecules), Beers, RF and Basset, EG ed., Raven Press, New York, p. 13 (1977). ) and Cohen, SN et al. (Recombinant Molecules, p. 91).

gg

Plasmidin pSCIOI molekyylipaino on 5,8 x 10 daltonia,Plasmid pSCIOI has a molecular weight of 5.8 x 10 daltons,

RR

ja se sisältää tetrasykliiniresistenssin (Te ) aiheuttavan geenin. Te -geeni sisältää yhden tunnistuskohdan kullekin seuraavista endonukleaaseistä: Hind III, Sal I ja Bam HI. Lisäksi plasmidi pSCIOI sisältää yhden Eco RI:n tunnistuskohdan, yhden Hpa I:n tunnistuskohdan, yhden Sma . I:n tunnistuskohdan ja neljä Hinc II:n tunnistuskohtaa. Tetrasykliiniresistenssi häviää halkaistaessa pSCIOI endo-nukleaaseilla Hind III, Sal I tai Bam HI ja liitettäessä vierasta DNA:ta näiden tunnistuskohtaan. Liitettä- 64640 22 essä DNA Hind III:n, sai I:n tai Bam HI:n tunnistuskohtaan rekombinaatiomolekyylsjä löydetään viljelmistä, jotka ovat tetrasykliinisensitiivisiä. Siirtäjävektori, joka sisältää johonkin edellä mainittuun kolmeen kohtaan liitettyjä vierasta DNA:ta, voidaan karaketerisoida siirtä-jävektorin resistenssiominaisuuksien perusteella. Siirtäjävektori voidaan edelleen karakterisoida (a) poistamalla siirretty vieras DNA-sekvenssi, määrittämällä molekyylipainot ja vertaamalla niitä keskenään, (b) laatimalla tunnistuskohtakartta ja (c) määrittämällä siirretyn DNA-molekyylin sekvenssi.and contains a gene that causes tetracycline resistance (Te). The Te gene contains one recognition site for each of the following endonucleases: Hind III, Sal I, and Bam HI. In addition, plasmid pSCIOI contains one Eco RI recognition site, one Hpa I recognition site, one Sma. I identification point and four Hinc II identification points. Tetracycline resistance is lost by cleavage of pSCIOI with Hind III, Sal I or Bam HI endo-nucleases and insertion of foreign DNA into their recognition site. By inserting 64640 22 DNA into Hind III, got I or Bam HI recognition site, recombination molecules are found in cultures that are tetracycline sensitive. A transfer vector containing foreign DNA ligated to one of the three sites mentioned above can be characterized based on the resistance properties of the transfer vector. The transfer vector can be further characterized by (a) deleting the transferred foreign DNA sequence, determining and comparing molecular weights, (b) constructing a recognition site map, and (c) determining the sequence of the transferred DNA molecule.

Voidaan käyttää useita vektoreita transformoitaessa Bacillus subtilista. Nämä vektorit on johdettu mikro-organismista Staphylococcus aureus (ks. Fordanescu, S., J. Bakteriol. 124 (1974) 597 ja Ehrlich, S. D., Pröc.Several vectors can be used to transform Bacillus subtilis. These vectors are derived from the microorganism Staphylococcus aureus (see Fordanescu, S., J. Bakteriol. 124 (1974) 597 and Ehrlich, S. D., Pröc.

Nat. Acad. Sei. USA, 74 (1977) 1680). Näillä plasmideilla on määrätty resistenssi ja niillä on määrättyjä restriktio-endunukleaasitunnistuskohtia. Esimerkiksi plasmidilla pC194 aikaansaadaan resistenssiä klooriamfenikolille .(Cm), se sisältää yhden ainoan Hind ΙΙΙ-kohdan ja sen molekyyli-paino 23 64640 g on 1,8 x 10 daltonia. Vieras DNA liittyy siten plasmidin pC194 Hind ΙΙΙ-kohtaan. Vieraan DNAtn sisältävä siirto-vektori voidaan karakterisoida sen resistenssin perusteel-la (Cm ). Siirtovektori voidaan myös karakterisoida poistamalla liitetty DNA määrittelemällä kahden tuotteen mo-lekyylipaino, verrattuna lähtöaineiden molekyyli-painoon. Voidaan myös määrittää liitetyn DNA:n sekvenssi.Nat. Acad. Sci. USA, 74 (1977) 1680). These plasmids have certain resistance and specific restriction endunuclease recognition sites. For example, plasmid pC194 confers resistance to chloramphenicol (Cm), contains a single Hind β site, and has a molecular weight of 23,64640 g at 1.8 x 10 daltons. The foreign DNA thus binds to the HindIII site of plasmid pC194. A transfer vector containing foreign DNA can be characterized by its resistance (Cm). The transfer vector can also be characterized by removing the ligated DNA by determining the molecular weight of the two products, relative to the molecular weight of the starting materials. The sequence of the ligated DNA can also be determined.

Rekombinoidut plasmidit muodostetaan siten, että sekoitetaan keskenään restriktioendonukleaasilla käsiteltyä plasmidi-DNA:ta ja cDNArta, jonka pääteryhmät ovat vastaavasti käsitellyt. Plasmidi-DNA:ta käytetään suuri molaarinen ylimäärä cDNA:han verrattuna, jotta cDNA-segmentit muodostaisivat mahdollisimman vähän kombinaatteja toistensa kanssa.Recombinant plasmids are constructed by mixing restriction endonuclease-treated plasmid DNA and cDNA, the end groups of which have been treated accordingly. Plasmid DNA is used in large molar excess over cDNA to minimize combinations of cDNA segments with each other.

On edullista käyttää sellaista menetelmää, jolla niiden pesäkkeiden lukumäärä saadaan mahdollisimman pieneksi, joista rekombinoitua plasmidia etsitään.It is preferred to use a method that minimizes the number of colonies from which the recombinant plasmid is sought.

Menetelmässä toimitaan siten, että restriktioendonukleaasilla katkaistu plasmidi-DNA käsitellään alkalisella fosfataasilla (valmistaja Worthington Biochemical Corporation, Freehold,The method is performed by treating restriction endonuclease-digested plasmid DNA with alkaline phosphatase (manufactured by Worthington Biochemical Corporation, Freehold,

New Jersey). Alkalinenfoefataasi poistaa 5'-päiden fosfaatit endonukleaasin synnyttämistä plasmidin päistä ja estää plasmidi-DNA:n itseligaation. Näin ollen renkaanmuodos-tus ja samalla transformaatio riippuu siitä, että tapahtuu 5'-fosforyloidut päät sisältävän DNA-fragmentin liittyminen. Kuvattu menetelmä vähentää ilman rekombinaatiota tapahtuvan transformaation suhteellista esiintymistä määrään, joka on alle 1-10 .New Jersey). Alkaline phosphatase removes the phosphates at the 5 'end from the ends of the plasmid generated by the endonuclease and prevents self-ligation of the plasmid DNA. Thus, ring formation and concomitant transformation depends on the incorporation of a DNA fragment containing 5 'phosphorylated ends. The method described reduces the relative incidence of transformation without recombination to less than 1-10.

Tämä keksintö perustuu siihen, että DNA-ligaasin katalysoima reaktio tapahtuu DNA:n 5'-fosfaattipääteryhmän ja DNA:n 31-hydroksyylipääteryhmän välillä. Jos 5'-fosfaatti puuttuu, ei liittymisreaktiota tapahdu. Kun kaksisäikei-set DNA:t pitää yhdistää, on olemassa kolme tilannetta, kuten taulukosta 1 ilmenee.This invention is based on the fact that a DNA ligase-catalyzed reaction occurs between the 5 'phosphate end group of DNA and the 31' hydroxyl end group of DNA. In the absence of 5'-phosphate, no coupling reaction occurs. When double-stranded DNAs need to be combined, there are three situations, as shown in Table 1.

24 6464024 64640

Taulukko 1table 1

Tapaus Reagoivat yhdisteet Ligaasituote ' i - I 3’ 5' 3' 5’ --n;1 H o ro- -o-p-o-- -ΟΡΟ-,Η + 2 3HO-- -O-P-O--+2H2° 5’ 3’ 5’ 3’ II 3’ 5’ 3’ 5’ -OH l!2C ?-0---O-P-O-- -OH + OH---OH HO--2^ 5’ · 3’ 5’ 3’ III 3’ 5’ _0Il _ ei reaktiota -OH + HO- 5’ 3’Case Reactive compounds Ligase product 'i - I 3' 5 '3' 5 '- n; 1 H o ro- -opo-- -ΟΡΟ-, Η + 2 3HO-- -OPO - + 2H2 ° 5' 3 ' 5 '3' II 3 '5' 3 '5' -OH 1! 2C? -0 --- OPO-- -OH + OH --- OH HO - 2 ^ 5 '· 3' 5 '3' III 3 '5' _0Il _ no reaction -OH + HO- 5 '3'

Taulukossa 1 on kaksisäikeinen DNA esitetty kaaviolli-sesti yhtenäisinä yhdensuuntaisina viivoina ja niiden vastaavat 5’- ja 3'-pääteryhmät on merkitty hydroksyy-leiksi (OH) tai fosfaateiksi (OPO^H^). Tapauksessa I on kummassakin reagoivassa molekyylissä päissä 51-fosfaatti, ja näin ollen molemmat säikeet yhtyvät toisiinsa kovalent-tisesti. Tapauksessa II on liitettävistä päistä vain toisessa 5'-fosfaatti ja näin ollen vain toinen liitettävistä säikeistä liittyy toiseen kovalenttisesti ja toiseen säikeeseen jää epäjatkuvuuskohta. Kovalenttisesti liittymätön säie pysyy assosioituneena liittyneeseen säikeeseen vetysiltojen avulla, jotka esiintyvät vastakkaisten säikeiden komplementaaristen emäsparien välillä. Tapauksessa ITI ei kummassakaan reagoivassa päässä ole 5'-fosfaattia eikä yhdistymisreaktiota tapahdu.In Table 1, double-stranded DNA is shown schematically as solid parallel lines and their respective 5 'and 3' end groups are labeled as hydroxyls (OH) or phosphates (OPO ^ H 2). In case I, both reacting molecules have 51-phosphate at their ends, and thus the two strands covalently join each other. In case II, only one of the ends to be joined has 5'-phosphate and thus only one of the strands to be joined is covalently attached to the other and a discontinuity point remains in the other strand. The covalently unjoined strand remains associated with the joined strand by hydrogen bridges present between the complementary base pairs of the opposite strands. In the case of ITI, there is no 5'-phosphate at either reactive end and no fusion reaction occurs.

Näin ollen pitää poistaa 5'-fosfaattiryhmä sellaisesta päästä, jonka liittyminen toiseen halutaan estää.Thus, the 5 'phosphate group must be removed from the end whose attachment to the other is to be prevented.

25 64640 Käytettäväksi sopii mikä tahansa 51-fosfaattiryhmän poistomenetelmä, joka ei muuten vahingoita DNA-rakennetta.25 64640 Any method of removing the 51-phosphate group that does not otherwise damage the DNA structure is suitable for use.

Mieluiten käytetään alkalisen fosfataasin katalysoimaa hydrolyysiä.Preferably, alkaline phosphatase catalyzed hydrolysis is used.

Edellä kuvattu menetelmä on hyödyllinen myös siinä tapauksessa, että lineaarinen DNA-molekyyli halutaan katkaista kahteen alafragmenttiin, tavallisesti restriktio-endonukleaasia käyttämällä, ja sen jälkeen rekontruoida alkuperäiseksi sekvenssiksi. Alafragmentit voidaan puhdistaa erikseen ja haluttu sekvenssi voidaan rekontruoida yhdistämällä alafragmentit. Tähän tarkoitukseen voidaan käyttää DNA-ligaasia, joka katalysoi DNA-fragmenttien päiden liittymisen toisiinsa, ks. Sgaramella, V., Van de Sande, J.H. ja Khorana, H.G., Proc. Natl. Acad. Sei.The method described above is also useful in the case where it is desired to cleave a linear DNA molecule into two subfragments, usually using a restriction endonuclease, and then reconstruct the original sequence. The subfragments can be purified separately and the desired sequence can be reconstructed by combining the subfragments. For this purpose, a DNA ligase can be used which catalyzes the annealing of the ends of the DNA fragments, cf. Sgaramella, V., Van de Sande, J.H. and Khorana, H.G., Proc. Natl. Acad. Sci.

USA 67, 1468 (1970). Jos yhdistettävät sekvenssit eivät ole tylppäpäisiä, voidaan käyttää E. colista saatua ligaasia, ks. Modrich, P. ja Lehman, I.R., J. Biol. Chem 245, 3626 (1970).USA 67, 1468 (1970). If the sequences to be joined are not blunt-ended, ligase from E. coli can be used, cf. Modrich, P. and Lehman, I.R., J. Biol. Chem 245, 3626 (1970).

Alkuperäisen sekvenssin rekonstruointia restriktio-endonukleaasikäsittelyllä saaduista alafragmenteista parantaa suuresti se, jos voidaan käyttää menetelmää, jossa sopimattomien sekvenssien rekonstruoinnilta vältytään. Sopimaton tulos voidaan välttää, jos halutun sekvenssin omaava homogeenisen pituinen cDNA fragmentti käsitellään reagenssilla, joka kykenee poistamaan 5'-päätefosfaatti-ryhmät cDNA:sta ennen kuin homogeeninen cDNA lohkeaa res-triktioendonukleaasin vaikutuksesta. Tässä alkalinen fosfataasi on edullinen entsyymi. 51-päätefosfaatit ovat rakenteellinen edellytys DNA-ligaasin alafragmentteja yhdistävälle vaikutukselle. Näin ollen sellaisia päitä ei voida yhdistää kovalenttisesti, joissa ei ole 5'-päätefosfaattia. DNA-alafragmentit voidaan yhdistää vain sellaisiin päihin, jotka sisältävät 5’-päätefosfaatin, joka on muodostunut restriktioendonukleaasin eristettyyn DNA:hän kohdistaman katkaisevan vaikutuksen tuloksena.Reconstruction of the original sequence from subfragments obtained by restriction endonuclease treatment is greatly enhanced if a method can be used which avoids the reconstruction of inappropriate sequences. An inappropriate result can be avoided if a homogeneous length cDNA fragment having the desired sequence is treated with a reagent capable of removing the 5 'terminal phosphate groups from the cDNA before the homogeneous cDNA is cleaved by restriction endonuclease. Here, alkaline phosphatase is the preferred enzyme. 51-terminal phosphates are a structural prerequisite for the binding activity of DNA ligase subfragments. Thus, ends that do not have a 5 'terminal phosphate cannot be covalently joined. DNA subfragments can only be ligated to ends containing a 5'-terminal phosphate formed as a result of the cleavage effect of the restriction endonuclease on the isolated DNA.

26 6 4 64 026 6 4 64 0

Edellä selostettu menettely estää sopimattomimman liittymisreaktion, nimittäin sen, että kaksi fragmenttia liittyy käänteisessä järjestyksessä eli takaosa etuosaan eikä etuosa takaosaan. Muita mahdollisia sivureaktioita, kuten dimeroitumista tai renkaanmuodostusta ei saada estetyiksi, koska nämä tapahtuvat reaktiotyypin II mukaisesti, vrt. taulukkoa 1 edellä. Tällaiset sivureaktiot ovat kuitenkin vähemmän haitallisia, koska ne johtavat fysikaalisesti indentifioitaviin ja erotettaviin tuotteisiin, kun taas käänteinen rekombinaatio ei sitä tee.The procedure described above prevents the most inappropriate joining reaction, namely that the two fragments are joined in the reverse order, i.e. the back to the front and not the front to the back. Other possible side reactions, such as dimerization or ring formation, cannot be prevented because these occur according to reaction type II, cf. Table 1 above. However, such side reactions are less detrimental because they result in physically identifiable and separable products, whereas reverse recombination does not.

Edellä kuvattujen menetelmien valaisemiseksi rotan insuliinin cDNA-koodi on eristetty ja rekombinoitu plasmi-din kanssa. DNA-molekyyleillä transformoituva bakteerikanta oli E. coli X-1776. Transformoidut bakteerit erotettiin suorittamalla viljely tetrasykliinipitoisessa kasvualustassa. Erään transformoitujen solujen sisältämän rekombinoidun plasmidin DNA:n havaittiin sisältävän liittyneen DNA-fragmentin, jonka pituus oli noin 410 nukleotidia. Samalla menetelmällä eristettiin ja analysoitiin myös muita rekombinantteja. Liitetyt fragmentit irroitettiin plasmi-dista Hind III- tai Hsu I-endonukleaasikäsittelyllä ja niiden DNA-sekvenssi analysoitiin seuraavalla menetelmällä: Maxam, A.M. ja Gilbert, W. , Proc. Natl. Acad. Sei.To illustrate the methods described above, the rat insulin cDNA code has been isolated and recombined with the plasmid. The bacterial strain transformed by the DNA molecules was E. coli X-1776. Transformed bacteria were isolated by culturing in tetracycline-containing medium. The DNA of a recombinant plasmid contained in the transformed cells was found to contain an associated DNA fragment of approximately 410 nucleotides in length. Other recombinants were also isolated and analyzed by the same method. The ligated fragments were excised from the plasmid by Hind III or Hsu I endonuclease treatment and their DNA sequence was analyzed by the following method: Maxam, A.M. and Gilbert, W., Proc. Natl. Acad. Sci.

USA 74, 560 (1977). Liitettyjen DNA-fragmenttien nukleo-tidisekvenssi havaittiin ylipitkäksi ja se sisälsi koodin rotan koko proinsuliini I:lle ja prepeptidisekvenssin kolmelletoista aminohapolle, kaikkiaan 23 aminohaposta. Jäljempänä on esitetty, millainen tämä nukleotidisekvenssi on.USA 74, 560 (1977). The nucleotide sequence of the ligated DNA fragments was found to be too long and contained the code for rat whole proinsulin I and the prepeptide sequence for thirteen amino acids, out of a total of 23 amino acids. The following is the nature of this nucleotide sequence.

Juuri kuvatulla menetelmällä voidaan eristää ja puhdistaa korkeamman organismin geeni, myös ihmisen geeni, ja siirtää se mikro-organismiin, jossa se replikoituun Selostuksessa kuvataan uusia rekombinoituja plasmideja, jotka sisältävät eristetyn geenin kokonaan tai osia siitä.The method just described can be used to isolate and purify a gene of a higher organism, including a human gene, and transfer it to a microorganism in which it replicates. The description describes new recombinant plasmids containing all or part of the isolated gene.

6464064640

Esimerkki 1 Tässä esimerkissä kuvataan rotan insuliinin mRNA:n uutto ja eristys, sille komplementaarisen DNA:n syntetisointi ja karakterisointi. Rotan saarekesolujen valmistamiseksi nukutetun rotan haima infusoitiin Hank'in suolaliuoksella infusoimalla takakautta haimatiehyeeseen. Hank’in suolaliuos on alaan perehtyneiden tuntema standardiliuos, jota myy mm. Grand Island Biological Supply Company,Example 1 This example describes the extraction and isolation of rat insulin mRNA, the synthesis and characterization of DNA complementary thereto. To prepare rat islet cells, the pancreas of anesthetized rat was infused with Hank's saline by infusing the posterior pancreatic duct. Hank's saline solution is a standard solution known to those skilled in the art, which is sold e.g. Grand Island Biological Supply Company,

Grand Island, New York. Haima poistettiin, jauhettiin Hank'in liuoksessa 0°C:ssa ja kollagenaasin ja soijapavun 'trypsiini-inhibiittorin annettiin vaikuttaa. Kaikki toimenpiteet suoritettiin 0-4°C:ssa, ellei toisin ilmoiteta. Viimeksimainitun toimenpiteen olosuhteet olivat erittäin kriittiset. 30 millilitran lasiputkeen laitettiin kaksi jauhettua rotan haimaa Hank'in liuoksessa niin, että kokonaistilavuudeksi tuli 8 ml. Kaikki lasiputket oli esi-käsitelty silikonilla ("Siliclad", Clay-Adams Divison, Becton-Dickinson Inc., Parsippany, New Jersey). Inkuboin-tiseos sisälsi 12 mg kollagenaasia, joka on Clostridium histolyticumista valmistettu entsyymi (valmistusmenetelmä: Mandi, I., Mackennan, J.D. ja Howes, E.L., J. Clin. Invest. 32, 1323 (1943)), tyyppi CLS IV, ja jota saa Worthington Biochemical Corporationista, Freehold,Grand Island, New York. The pancreas was removed, ground in Hank's solution at 0 ° C, and the trypsin inhibitor of collagenase and soybean was allowed to act. All procedures were performed at 0-4 ° C unless otherwise indicated. The circumstances of the latter measure were very critical. Two ground rat pancreases in Hank's solution were placed in a 30 ml glass tube to a total volume of 8 ml. All glass tubes were pretreated with silicone ("Siliclad", Clay-Adams Division, Becton-Dickinson Inc., Parsippany, New Jersey). The incubation mixture contained 12 mg of collagenase, an enzyme prepared from Clostridium histolyticum (method of preparation: Mandi, I., Mackennan, JD and Howes, EL, J. Clin. Invest. 32, 1323 (1943)), type CLS IV, and which available from Worthington Biochemical Corporation, Freehold,

New Jersey, ja 1 mg soijapavun trypsiini-inhibiittoria, jota saa Sigma Chemical Companystä, St. Louis, Missouri. Putkea ravisteltiin nopeudella 90 ravistusta minuutissa 37°C:ssa 25 minuutin ajan. Kollagenaasin vaikutuksen optimaalista edistymistä oli tarkkailtava jatkuvasti.New Jersey, and 1 mg of soybean trypsin inhibitor available from Sigma Chemical Company, St. Louis, Missouri. The tube was shaken at 90 shakes per minute at 37 ° C for 25 minutes. The optimal progression of collagenase activity had to be monitored continuously.

Jos inkubointi oli liian lyhyt, saarekesolujen irtaantuminen jäi epätäydelliseksi, ja jos inkubointiaika oli liian pitkä, saarekesolut- alkoivat liueta. Inkuboinnin jälkeen putkea sentrifugoitiin 1 minuutti nopeudella 200 r/min. Emäliuos dekantoitiin ja hiukkaset pestiin Hank'in liuoksella, ja sentrifugointi ja pesu toistettiin yhteensä viisi kertaa. Lopullisen sentrifugoinnin jälkeen hiukkaset suspendoitiin 15 ml:aan "Ficoll"-liuosta (Pharmacia Chemical Company, Uppsala, Ruotsi), jonka tiheys oli 1,085. Sen jälkeen lisättiin 8 ml "Ficoll"-liuosta, jonka tiheys oli 1,080, 5 ml "Ficoll"-liuosta, jonka tiheys oli 1,060, 2* 6 4 6 4 0 ja putkea sentrifugoitiin heiluvassa kuppiroottorissa ensin 5 minuuttia nopeudella 500 r/min ja sen jälkeen 5 minuuttia nopeudella 2000 r/min. Tämän menettelyn seurauksena rakkulasolut jäivät putken pohjalle ja saarekesolut nousivat gradienttiin ja muodostivat rintaman kahden ylimmän kerroksen väliin. Saarekesolukerros sisälsi epäpuhtauksina hermosoluja, imusolmukkeita ja sidekudosta. Suuret epäpuhtaushiukkaset poistettiin materiaalista kerroksessa. Materiaalin loppuosa sijoitettiin leikkelymikroskooppiin, ja näkyvät epäpuhtaudet poistettiin käsin mikropipetillä. Tämän jälkeen soluvalmiste sekoitettiin Hank'in liuokseen ja sentrifugoitiin. Emäliuos dekantoitiin ja solumateri-aali varastoitiin nestemäiseen typpeen.If the incubation was too short, the detachment of the islet cells remained incomplete, and if the incubation time was too long, the islet cells began to dissolve. After incubation, the tube was centrifuged for 1 minute at 200 rpm. The mother liquor was decanted and the particles were washed with Hank's solution, and the centrifugation and washing were repeated a total of five times. After final centrifugation, the particles were suspended in 15 ml of "Ficoll" solution (Pharmacia Chemical Company, Uppsala, Sweden) at a density of 1.085. Then 8 ml of "Ficoll" solution with a density of 1,080, 5 ml of "Ficoll" solution with a density of 1,060, 2 * 6 4 6 4 0 were added and the tube was first centrifuged in a rocking cup rotor for 5 minutes at 500 rpm and then 5 minutes at 2000 rpm. As a result of this procedure, the vesicle cells remained at the bottom of the tube and the islet cells rose to the gradient and formed a front between the top two layers. The islet cell layer contained neurons, lymph nodes, and connective tissue as impurities. Large impurity particles were removed from the material in the bed. The rest of the material was placed in a dissecting microscope, and visible impurities were removed by hand with a micropipette. The cell preparation was then mixed with Hank's solution and centrifuged. The mother liquor was decanted and the cell material was stored in liquid nitrogen.

200 rotasta kootut saarekesolut homogenisoitiin U°C:ssa 4M guanidiniumtiosyanaatissa ("Tridom",Islet cells harvested from 200 rats were homogenized at U ° C in 4M guanidinium thiocyanate ("Tridom",

Fluka AG Chemische Fabrik, Buchs, Sveitsi), joka sisälsi 1 MyVmerkaptoetanolia, ja joka oli puskuroitu pH-ar-voon 5,0. Homogenaatti kerrostettiin 1,2 ml:n kanssa 5,7 M CsCl, joka sisälsi 100 mM EDTA, ja sentrifugoitiin 15°C:ssa 18 tuntia nopeudella 37 000 r/m Beckman-ultra-sentrifugin roottorissa SW 50,1 (Beckman Instrument Company, Fullerton, California). RNA kulkeutui putken pohjalle.Fluka AG Chemische Fabrik, Buchs, Switzerland) containing 1 MyV mercaptoethanol and buffered to pH 5.0. The homogenate was layered with 1.2 ml of 5.7 M CsCl containing 100 mM EDTA and centrifuged at 15 ° C for 18 hours at 37,000 rpm in a Beckman ultra-centrifuge rotor SW 50.1 (Beckman Instrument Company , Fullerton, California). RNA migrated to the bottom of the tube.

Polyadenyloitu RNA eristettiin koko RNA-valmis-teesta kromatografisesti oligo(dT)selluloosan avulla menetelmällä, jonka ovat esittäneet Aviv, H. ja Leder, P., vrt. edellä.Polyadenylated RNA was isolated from the whole RNA preparation by chromatography on oligo (dT) cellulose by the method of Aviv, H. and Leder, P., cf. above.

Rotan Langerhansin saarekkeiden koko polyadenyloitu RNA transkriboitiin cDNA:ksi linnun myeloblastosis-viruk-sen käänteistransskriptaasin avulla, joka oli saatu tohtori D.J. Beard'ilta (Life Science Inc., St. Petersburg, Florida). Reaktio tapahtui seoksessa, jossa oli 50 mM Tris-HCl, pH 8,3, 9 mM MgCl2> 30 mM NaCl, 20 mMyö-merkapto-etanolia, 1 mM kutakin kolmea deoksiribonukleosiditrifos-faattia, joissa ei ollut radioaktiivisuutta, 250 ^uMAll polyadenylated RNA from rat Langerhans islets was transcribed into cDNA by avian myeloblastosis virus reverse transcriptase obtained from Dr. D.J. From Beard (Life Science Inc., St. Petersburg, Florida). The reaction was performed in a mixture of 50 mM Tris-HCl, pH 8.3, 9 mM MgCl 2> 30 mM NaCl, 20 mM δ-mercaptoethanol, 1 mM each of three non-radioactive deoxyribonucleoside triphosphates, 250 μM

neljättä deoksinukleosiditrifosfaattia, joka oli merkit- 32 ty Ot- P:llä, jonka spesifinen aktiivisuus oli 50-200 Ci/mol, 20 ^ug/ml oligo-dT-^_18 (Collaborative Research, Waltham, Massachusetts), 100 ^ug/ml polyadenyloitua RNA:ta ja 2 00 yksikköä/ml käänteistransskriptaasia. Seosta inkuboi- 29 6 4 6 4 0 tiin 45°C:ssa 15 minuuttia. Tämän jälkeen lisättiin EDTA-Na^ niin, että väkevyydeksi tuli 25 mM, liuos uutettiin itsensä suuruisella tilavuudella fenolia, joka oli kyllästetty vedellä, ja sen jälkeen vesifaasi kromatografoitiin Sephadex G-100-pylväässä (halkaisija 0,3 cm, korkeus 10 cm) käyttämällä eluenttia, jossa oli 10 mM Tris-HCl, pH 9,0, 100 mM NaCl ja 2 mM EDTA. Välisiiatilavuudella eluoituneer seen nukleiinihappoon lisättiin ammoniumasetaattia, pH 5,0, niin, että väkevyydeksi tuli 0,25 M, ja saostettiin etanolilla. Sakka otettiin talteen sentrifugoimalla, liuotettiin 50 ^ulraan juuri valmistettua 0,1 M NaOH ja inku-boitiin 20 minuuttia 70°C:ssa niin, että RNA hydrolysoitui.a fourth deoxynucleoside triphosphate labeled with Ot-P with a specific activity of 50-200 Ci / mol, 20 ug / ml oligo-dT - ^ 18 (Collaborative Research, Waltham, Massachusetts), 100 ug / ml ml of polyadenylated RNA and 200 units / ml of reverse transcriptase. The mixture was incubated at 45 ° C for 15 minutes. EDTA-Na 2 was then added to a concentration of 25 mM, the solution was extracted with a self-contained volume of phenol saturated with water, and then the aqueous phase was chromatographed on a Sephadex G-100 column (diameter 0.3 cm, height 10 cm). eluent with 10 mM Tris-HCl, pH 9.0, 100 mM NaCl and 2 mM EDTA. Ammonium acetate, pH 5.0, was added to the nucleic acid eluted with an interstitial volume to a concentration of 0.25 M, and precipitated with ethanol. The precipitate was collected by centrifugation, dissolved in 50 μl of freshly prepared 0.1 M NaOH and incubated for 20 minutes at 70 ° C so that the RNA was hydrolyzed.

Seos neutraloitiin lisäämällä IM natriumasetaattia, pH 4,5, 3 2 ja P'-cDNA-tuote saostettiin etanolilla ja liuotettiin veteen. Osa yksisäikeistä cDNA:ta analysoitiin natiivilla polyakryyliamidigeelillä seuraavalla menetelmällä: Dingman, C.W. ja Peacock, A.C., Biochemistry 7, 659, (1968).The mixture was neutralized by the addition of 1M sodium acetate, pH 4.5, 3 2 and the P'-cDNA product was precipitated with ethanol and dissolved in water. A portion of the single-stranded cDNA was analyzed on a native polyacrylamide gel by the following method: Dingman, C.W. and Peacock, A.C., Biochemistry 7, 659, (1968).

3232

Geelit kuivattiin ja if-DNA tutkittiin autoradiografiällä käyttäen "Kodak No-Screen NS-2T"-filmiä (Eastman Kodak Corporation, Rochester, New York). Elektroforeesi-kuvion mukaan arvioituna cDNA oli heterodisperssi. Tunnettujen standardien mukaan arvioituna se sisälsi ainakin yhtä cDNA-lajia, jossa oli noin 450 nukleotidia.The gels were dried and if-DNA was examined by autoradiography using "Kodak No-Screen NS-2T" film (Eastman Kodak Corporation, Rochester, New York). Judging by the electrophoresis pattern, the cDNA was heterodisperse. Judging by known standards, it contained at least one cDNA species of about 450 nucleotides.

Esimerkki laExample la

Toistettiin esimerkki 1, käyttäen kuitenkin eri /i)-merkaptoetanolipitoisuuksia saarekesolujen homogeni-sointivaiheessa, nimittäin 0,05 M, 0,2 M, 0,6 M ja 0,8 M. Kaikilla näillä pitoisuuksilla saatiin sama lopputulos, eli mRNA:n hajoaminen RN:aasin vaikutuksesta ei tapahtunut.Example 1 was repeated, however, using different concentrations of (i) mercaptoethanol in the homogenization step of the islet cells, namely 0.05 M, 0.2 M, 0.6 M and 0.8 M. All these concentrations gave the same result, i.e. mRNA degradation. There was no effect of RN: donkey.

Esimerkki IbExample Ib

Toistettiin esimerkit 1 ja la, käyttäen kuitenkin eri pH:ta saarekesolujen homogenisointivaiheessa, nimittäin pH 6,0, 7,0 ja 8,0. Kaikilla näillä pH-arvoilla saatiin sama lopputulos, eli mRNA:n hajoamista RN:aasin vaikutuksesta ei tapahtunut.Examples 1 and 1a were repeated, but using different pH in the islet cell homogenization step, namely pH 6.0, 7.0 and 8.0. The same result was obtained at all these pH values, i.e. no degradation of the mRNA by RNase occurred.

30 6464030 64640

Esimerkki 2 Tässä esimerkissä kuvataan rotan insuliinin kaksi-säikeisen cDNA:n syntetisointi ja karakterisointi. Komplementaarisen säikeen syntetisoimiseksx esimerkissä 1 tuotteeksi saatu yksicäikemen cDNA käsiteltiin käänteis- transskriptaa.silla.ReaKlioseos sisälsi 50 ^ Tris-HCl, pH 8,3, 3 mM MgCl^, 10 mH ditiotreitolia, 50 mM kutakin kolmea deoksiribonukleosiditrifosfaattia, jotka eivät 3 2 olleet radioaktiivisesti merkittyjä, 1 mM oi.- P:llä merkittyä nukleosiditrifosfaattia, jonka spesifinen aktiivisuus oli 1-10 Ci/mmol, 50 /Ug/ml cDNA ja 220 yksik-r köä/ml käänteistransskriptaasia. Reaktioseosta inkuboi-tiin 120 minuuttia 45°C:ssa. Reaktio pysäytettiin lisäämällä EDTA-Na2 niin, että väkevyydeksi tuli 25 mM, uutettiin fenolilla, kromatografoitiin Sephadex G-100:lla ja saostettiin etanolilla. Erä reaktiotuotetta, jonka aktiivisuus oli 500-1000 sykäystä minuutissa, analysoitiin geelielektroforeesilla esimerkissä 1 kuvatulla tavalla. Standardinäytteisiin vertaamalla löydettiin hetero-disperssi kaista, jonka pituus oli noin 450 nukleotidia.Example 2 This example describes the synthesis and characterization of rat insulin double-stranded cDNA. To synthesize the complementary strand x, the single-stranded cDNA obtained in Example 1 was subjected to reverse transcription. The reaction mixture contained 50 μl of Tris-HCl, pH 8.3, 3 mM MgCl 2, 10 mH dithiothreitol, 50 mM each of three deoxyribonucleoside triphosphates, labeled 1 mM oi.-P-labeled nucleoside triphosphate with a specific activity of 1-10 Ci / mmol, 50 ug / ml cDNA and 220 units / ml reverse transcriptase. The reaction mixture was incubated for 120 minutes at 45 ° C. The reaction was quenched by the addition of EDTA-Na 2 to a concentration of 25 mM, extracted with phenol, chromatographed on Sephadex G-100 and precipitated with ethanol. A batch of the reaction product with an activity of 500-1000 pulses per minute was analyzed by gel electrophoresis as described in Example 1. Comparison with standard samples revealed a hetero-dispersed band of approximately 450 nucleotides in length.

Erä esimerkin 1 ja esimerkin 2 DNA-reaktiotuotetta käsiteltiin erikseen restriktioendonukleaasilia Hae III ja suoritettiin samanlainen geelielektroforeesi. Endonukleaasi katkaisi kummankin tuotteen ja geelielektroforeesissa havaittiin kaksi radioaktiivista kaistaa. Kaksisäikeisen cDNA:n katkaisussa syntyneet kaistat edustivat käytännöllisesti katsoen samanpituisia tuotteita kuin yksisäi-keisen cDNA:n katkaisussa syntyneet.An aliquot of the DNA reaction product of Example 1 and Example 2 was separately treated with restriction endonuclease Hae III and similar gel electrophoresis was performed. Both products were cleaved by endonuclease and two radioactive bands were detected by gel electrophoresis. The bands generated by cleavage of the double-stranded cDNA represented products of substantially the same length as those generated by cleavage of the single-stranded cDNA.

Esimerkki 3 Tässä esimerkissä selostetaan, kuinka esimerkissä 2 valmistettuun kaksisäikeiseen rotan saareke-cDNA:hän kytketään Hind III'n dekanukleotiditunnistamiskohta tylppään päähän tapahtuvana liittämisenä. Esimerkin 2 kaksi-säikeistä reaktiotuotetta, jonka väkevyys oli 2-5 ^,ug/ml, käsiteltiin ensin 30 minuuttia 22u:ssa ja sitten 15 minuuttia 10°C:ssa 30 yksiköllä Sl-nukleaasia, jonka aktiivisuus oli 1200 yksikköa/ml (Miles Laboratories, Elkhart, Indiana), liuoksessa, jossa oli 0,03 M natriumasetaattia, 4,5, 0,3 M nairiumkloridia ja 4,5 mM ZnC^· Reaktio lope- 31 64640 tettiin lisäämällä Tris-emästä niin, että loppuväkevyy-deksi tuli 0,1 M, EDTA:ta niin, että loppuväkevyydeksi tuli 25 mM, ja E. colin tRNArta (valmistettu seuraavalla menetelmällä: von Ehrenstein, G., Methods in Enzymology, S.P. Colowick ja N.O. Kaplan, Eds., Voi. 12A, s. 588 (1967)) 40 yUg/ml. Reaktioseos uutettiin fenolilla, kroma- tografoitiin Sephadex G-100:lla ja välisijatilavuudella 32 eluoitu P-cDNA saostettiin etanolilla. Tällä käsittelyllä saatiin hyvällä saannolla cDNA-molekyylejä, joissa oli emäsparipäät, jotka tarvitaan kemiallisesti syntetisoitujen dekanukleotidien liittämiseksi tylppään päähän.Example 3 This example describes how the Hind III decanucleotide recognition site is ligated to the double-stranded rat islet cDNA prepared in Example 2 by blunt end ligation. The double-stranded reaction product of Example 2 at a concentration of 2-5 ug / ml was first treated for 30 minutes at 22u and then for 15 minutes at 10 ° C with 30 units of S1 nuclease having an activity of 1200 units / ml (Miles Laboratories, Elkhart, Indiana), in a solution of 0.03 M sodium acetate, 4.5, 0.3 M sodium chloride and 4.5 mM ZnCl 2. The reaction was quenched by the addition of Tris base to give a final concentration of became 0.1 M, EDTA to a final concentration of 25 mM, and E. coli tRNA (prepared by the following method: von Ehrenstein, G., Methods in Enzymology, SP Colowick and NO Kaplan, Eds., Vol. 12A, pp. 588 (1967)) 40 μg / ml. The reaction mixture was extracted with phenol, chromatographed on Sephadex G-100 and the β-cDNA eluted at 32 volumes was ethanol precipitated. This treatment yielded, in good yield, cDNAs with the base pairs needed to attach the chemically synthesized decanucleotides to the blunt end.

Hind ΙΙΙ-dekameerit valmistettiin seuraavalla menetelmällä: Scheller, R.H. Dickerson, R.E., Boyer, H.W.,Hind ΙΙΙ decamers were prepared by the following method: Scheller, R.H. Dickerson, R.E., Boyer, H.W.,

Riggs, A.D. ja Itakura, K., Science 196, 177 (1977).Riggs, A.D. and Itakura, K., Science 196, 177 (1977).

Hind ΙΙΙ-dekameerien liittäminen cDNArhan suoritettiin inkuboimalla 1 tunti l^°C:ssa liuoksessa, jossa oli 66 mM Tris-HCl, pH 7,6, 6,6 mM MgCl2, 1 mM ATP, 10 mM ditio-treitolia, 3 mM Hind III dekameeria, jonka aktiivisuus oli 105 sykäystä minuutissa pikomoolia kohti, ja noin 500 yksikköä/ml T4 DNA-ligaasia. Tämän jälkeen reaktioseosta kuumennettiin 65°C:ssa 5 minuuttia ligaasin inaktivoimi-seksi. Sitten käsiteltiin 2 tuntia 37°C:ssa 150 yksiköl-lä/ml Hsu I- tai Hind ΙΙΙ-endonukleaasia ja tämän jälkeen lisättiin kaliumkloridia niin, että loppuväkevyydeksi tuli 50 mM,^-merkaptoetanolia niin, että loppuväkevyydeksi tuli 1 mM, ja EDTArta niin, että loppuväkevyydeksi tuli 0,1 mMf New England Bio-Labs, Beverly, Massachusetts, myy Hind III- ja Hae III-endonukleaasi^. Reaktiotuote analysoitiin geelielektroforeesilla samoin kuin esimerkissä 1 ja havaittiin piikki, joka vastasi noin 450 nukleotidin sekvenssiä, ja lisäksi Hind ΙΙΙ-dekameerien katkenneita fragmentteja.Incorporation of Hind ΙΙΙ decamers into cDNA was performed by incubation for 1 hour at 1 ° C in a solution of 66 mM Tris-HCl, pH 7.6, 6.6 mM MgCl 2, 1 mM ATP, 10 mM dithiothreitol, 3 mM Hind Decamer III with an activity of 105 beats per minute per picomole and about 500 units / ml T4 DNA ligase. The reaction mixture was then heated at 65 ° C for 5 minutes to inactivate the ligase. It was then treated for 2 hours at 37 ° C with 150 units / ml Hsu I or Hind® endonuclease and then potassium chloride was added to a final concentration of 50 mM, β-mercaptoethanol to a final concentration of 1 mM, and EDTA was added. that the final concentration became 0.1 mM New England Bio-Labs, Beverly, Massachusetts, sells Hind III and Hae III endonucleases. The reaction product was analyzed by gel electrophoresis as in Example 1 and a peak corresponding to a sequence of about 450 nucleotides was observed, as well as truncated fragments of Hind d decamers.

Esimerkki 3aExample 3a

Eco-RI-dekanukleotiditunnustamiskohdat kytkettiin esimerkin 2 mukaiseen cDNA:han, kuten on selitetty esimerkissä 3. (Eco-RI-dekameerit oli valmistettu Scheller et ai:n edellä mainitun artikkelin mukaisesti, ja niillä oli sekvenssi 5'-CCGAATTCGG-3'). Tämän jälkeen tuote digestoitiin Eco'RI:llä, jolloin käytettiin samoja 32 64640 reaktio-olosuhteita kuin edellä (ks. digestointi Hsu I:llä ja Hind 111:11a). Eco Rl saatiin New England Prolabs’ilta. Reaktiotuote analysoitiin geelielektroforeettisesti (kuten esimerkissä 1 on selitetty), ja todettiin noin 450 nukleotidin sekvenssiä vastaava piikki, sekä Eco-RI-dekameerien fragmentteja.Eco-RI decanucleotide recognition sites were ligated to the cDNA of Example 2 as described in Example 3. (Eco-RI decamers were prepared according to the aforementioned article by Scheller et al. And had the sequence 5'-CCGAATTCGG-3 '). The product was then digested with Eco'RI using the same 32,64640 reaction conditions as above (see digestion with Hsu I and Hind III). Eco R1 was obtained from New England Prolabs. The reaction product was analyzed by gel electrophoresis (as described in Example 1), and a peak corresponding to a sequence of about 450 nucleotides was found, as well as fragments of Eco-RI decamers.

Esimerkki 4 Tässä esimerkissä muodostetaan rekombinoitu plasmidi ja karakterisoidaan se replikoitumisen tapahduttua.Example 4 In this example, a recombinant plasmid is generated and characterized after replication has occurred.

Plasmidi pMB-9 DNA (valmistusmenetelmä: Rodriguez, R.L., Boliver, F., Goodman, H.M., Boyer, H.W. ja Betlach, M., ICN-UCLA symposium on Molecular and Cellular Biology, D.P. Wierlich, W.J. Rutter ja C.F. Fox, Eds., (Academic Press, New York 1976), ss. 471-477) katkaistiin Hind III-restriktiokohdasta Hsu I-endonukleaasilla, ja sen jälkeen käsiteltiin alkalisella fosfataasilla BAPF (Worthington Biochemical Corporation, Freehold, New Jersey). Reaktio-seoksessa oli entsyymiä 0,1 yksikköä 1 ^ug DNA:ta kohti ja inkubointi tapahtui 25 mM Tris-HCl-liuoksessa, pH 8, 65°C:ssa 30 minuutin ajan, ja sen jälkeen fosfataasi poistettiin fenoliuutolla. Etanolisaostuksen jälkeen lisättiin fosfataasilla käsitelty plasmidi-DNA cDNA:han, jossa oli Hind III-kohesiiviset päät, niin, että suhteeksi tuli 3 moolia plasmidia 1 cDNA-moolia kohti. Seosta inkuboitiin 1 tunti 14°C:ssa liuoksessa, jossa oli 66 mM Tris, pH 7,6, 6,6 mM MgCI^, 10 mM ditiotreitolia, 1 mM ATP ja 50 yksikköä/ml T4 DNA-ligaasia.Plasmid pMB-9 DNA (method of preparation: Rodriguez, RL, Boliver, F., Goodman, HM, Boyer, HW and Betlach, M., ICN-UCLA Symposium on Molecular and Cellular Biology, DP Wierlich, WJ Rutter and CF Fox, Eds ., (Academic Press, New York 1976), pp. 471-477) was cleaved from the Hind III restriction site by Hsu I endonuclease and then treated with alkaline phosphatase BAPF (Worthington Biochemical Corporation, Freehold, New Jersey). The reaction mixture contained 0.1 units of enzyme per 1 ug of DNA and was incubated in 25 mM Tris-HCl, pH 8, at 65 ° C for 30 minutes, after which the phosphatase was removed by phenol extraction. After ethanol precipitation, phosphatase-treated plasmid DNA was added to cDNA with Hind III cohesive ends to a ratio of 3 moles of plasmid per mole of cDNA. The mixture was incubated for 1 hour at 14 ° C in a solution of 66 mM Tris, pH 7.6, 6.6 mM MgCl 2, 10 mM dithiothreitol, 1 mM ATP and 50 units / ml T4 DNA ligase.

Seos lisättiin suoraan E.coli X-1776-solususpen-sioon, jonka solut oli valmistettu transformaatioon seuraavasti. Soluja kasvatettiin 37°C:ssa solutiheyteen g noin 2 x 10 solua/ml 50 ml:ssa ravinneliuosta, joka sisälsi 10 g/1 tryptonia, 5 g/1 hiivauutetta, 10 g/1 nat-riumkloridia, 2 mM natriumhydroksidia, 100 ^ug/ml diaminopimeliinihappoa ja 40 ^,ug/ml tymiiniä. Solut otettiin talteen sentrifugoimalla 5 minuuttia nopeudella 5 000 r/min 5°C, suspendoitiin 20 ml:aan kylmää 10 mM natriumkloridiliuosta, sentrifugoitiin kuten edellä ja suspendoitiin jälleen transformointipuskuriin, jossa oli 75 mM CaCl^, 140 mM NaCl ja 10 mM Tris, pH 7,5, ja pidettiin 5 minuuttia jäässä. Tämän jälkeen solut sentrifugoitiin 64640 33 ja suspendoitiin jälleen 0,5 mitään transformaatiopus-kuria. Transformaatio suoritettiin sekoittamalla keskenään 100 ^,ul solususpensiota ja 50 ^,ul rekombinoitua DNA: ta (1 ^.ug/ml) . Seosta inkuboitiin ensin 15 minuuttia 0°C:ssa, sitten H minuuttia 25°C:ssa ja lopuksi 30 minuuttia 0°C:ssa. Sitten solut siirrettiin agarmaljoihin valituissa olosuhteissa kasvatettaviksi.The mixture was added directly to an E. coli X-1776 cell suspension prepared for transformation as follows. Cells were grown at 37 ° C to a cell density of about 2 x 10 6 cells / ml in 50 ml of nutrient solution containing 10 g / l tryptone, 5 g / l yeast extract, 10 g / l sodium chloride, 2 mM sodium hydroxide, 100 μl ug / ml diaminopimelic acid and 40 ug / ml thymine. Cells were harvested by centrifugation at 5,000 rpm for 5 minutes at 5 ° C, suspended in 20 ml of cold 10 mM sodium chloride solution, centrifuged as above, and resuspended in transformation buffer containing 75 mM CaCl 2, 140 mM NaCl, and 10 mM Tris, pH 7.5, and kept on ice for 5 minutes. The cells were then centrifuged at 64640 33 and resuspended in 0.5 of any transformation buffer. Transformation was performed by mixing 100 μl of cell suspension and 50 μl of recombinant DNA (1 μg / ml). The mixture was first incubated for 15 minutes at 0 ° C, then for H minutes at 25 ° C and finally for 30 minutes at 0 ° C. The cells were then transferred to agar plates for growth under selected conditions.

Rekombinoitujen plasmidien seulonta tapahtui siten, että läsnä oli 5 ^ug/ml tetrasykliiniä Hind III-kohdan transformaatiota varten. Tietty rekombinantti, nimeltään pAU-Γ, eristettiin. Epäpuhtaita plasmidivalmis-teita, joissa oli 2-5 ^,ug pAU-l:stä eristettyä DNAtta, käsiteltiin Hsu'I-endonukleaasiylimäärällä. Lisättiin EDTA-Na2:ta niin, että loppuväkevyydeksi tuli 10 mM, ja sakkaroosia niin, että loppuväkevyydeksi tuli 10 % (paino/tilav) ja seos erotettiin polyakryyliamidi-geelillä (8 %). DNA löydettiin kohdasta, joka vastasi noin HIO emäsparin pituutta.Screening of the recombinant plasmids was performed in the presence of 5 ug / ml tetracycline for Hind III site transformation. A specific recombinant, called PAU-Γ, was isolated. Impure plasmid preparations with 2-5 ug of DNA isolated from PAU-1 were treated with an excess of Hsu'I endonuclease. EDTA-Na 2 was added to a final concentration of 10 mM and sucrose to a final concentration of 10% (w / v) and the mixture was separated on a polyacrylamide gel (8%). DNA was found at a site corresponding to approximately the length of the HIO base pair.

Esimerkki Ha. (i) Esimerkki H toistettiin, paitsi että .plasmidin pMB-9 DNA:n tilalla käytettiin plasmidin pBR-322 DNA:ta, joka oli valmistettu Bolivarin et ai. kuvaamalla tavalla (Gene 2 (1977) 95). Käytetyt olosuhteet olivat muuten samat, paitsi että yhdistelmäkloonien lopullinen selektio suoritettiin viljelemällä niitä väliaineessa, joka sisälsi 20 ^ug/ml tetrasykliiniä. Yhdistelmäklooniin siirretty DNA-sekvenssi erotettiin aikaisemmin kuvatulla tavalla, jolloin saatiin noin HIO emäsparin pituinen DNA-fragmentti, jonka nukleotidi-sekvenssi on esitetty taulukossa 1.Example Ha. (i) Example H was repeated except that the DNA of plasmid pBR-322 prepared by Bolivar et al. was used instead of the plasmid pMB-9 DNA. as described (Gene 2 (1977) 95). The conditions used were otherwise the same, except that the final selection of the recombinant clones was performed by culturing them in a medium containing 20 μg / ml tetracycline. The DNA sequence transferred to the recombinant clone was separated as previously described to give a DNA fragment of approximately HIO base pair in length, the nucleotide sequence of which is shown in Table 1.

(ii) Esimerkki H toistettiin, paitsi että plasmidin pMB-9 DNA:n tilalla käytettiin plasmidin pBR313 DNA:ta, joka oli valmistettu Bolivarin et ai. kuvaamalla menetelmällä (Gene 2 (1977) 75). Käytetyt olosuhteet olivat muuten samat paitsi että yhdistelmä-kloonien lopullinen selektio suoritettiin kohdassa (i) 34 64640 kuvatulla tavalla, jolloin saatiin noin HIO emäsparia sisältävä DNA-fragmentti, jonka nukleotidisekvenssi on esitetty taulukossa 1.(ii) Example H was repeated except that plasmid pMB-9 DNA was replaced with plasmid pBR313 DNA prepared by Bolivar et al. by the method described (Gene 2 (1977) 75). The conditions used were otherwise the same except that the final selection of recombinant clones was performed as described in (i) 34 64640 to obtain a DNA fragment containing approximately HIO base pairs, the nucleotide sequence of which is shown in Table 1.

(iii) Esimerkki 4 toistettiin, paitsi että plasmidin pMB-9 DNA:n tilalla käytettiin plasmidin pSCIOI DNA:ta, joka oli valmistettu Cohenin et ai. kuvaamalla menetelmällä (Proc. Nat. Acad. Sei.(iii) Example 4 was repeated except that plasmid pMB-9 DNA was replaced with plasmid pSCIOI DNA prepared by Cohen et al. by the method described in (Proc. Nat. Acad. Sci.

USA 70 (1973) 1293). Käytetyt olosuhteet (yhdistelmä-kloonien selektiomenetelmä mukaanlukien) olivat esimerkin 4 mukaiset. Yhdistelmäklooniin siirretty DNA-sekvenssi erotettiin, jolloin saatiin noin 410 emäsparia sisältävä DNA-fragmentti, jonka nukleotidisekvenssi on esitetty taulukossa 1.USA 70 (1973) 1293). The conditions used (including the recombinant clone selection method) were as in Example 4. The DNA sequence transferred to the recombinant clone was separated to give a DNA fragment of about 410 base pairs, the nucleotide sequence of which is shown in Table 1.

Esimerkki 4b. Esimerkit 4 ja 4a toistettiin, paitsi että E. colin X-1776 tilalla käytettiin E.colia RRI tai E. colia H3101. Käytetyt olosuhteet olivat samat kuin esimerkissä 4 ja 4a, ja saatiin samat tulokset.Example 4b. Examples 4 and 4a were repeated except that E. coli RRI or E. coli H3101 was used instead of E. coli X-1776. The conditions used were the same as in Examples 4 and 4a, and the same results were obtained.

Esimerkki 5Example 5

Esimerkin 4 mukaista plasmidin pAU-1 DNArta puhdistettiin edelleen elektroforeesilla 6 % polyakryy-liamidigeelillä. Tämän jälkeen DNA eluoitiin geelistäThe DNA of plasmid PAU-1 according to Example 4 was further purified by electrophoresis on a 6% polyacrylamide gel. The DNA was then eluted from the gel

. OO. OO

ja merkittiin inkuboimalla P-ATP:n ja polynukleo- tidikinaasin kanssa Maxam'in ja Gilbert'in kuvaamissa olosuhteissa(ks. Proc.Natl.Acad,Sei., USA, 74 (1977) sivut 560-). Entsyymi katalysoi radioaktiivisen fosfaat-tiryhmän siirtymisen f1 'P-ATP:stä DNA:n 5'-päihin. Entsyymi saatiin E. colista seuraavalla menetelmällä: Panet, A., et ai., Biochemistry 12, 5045 (1973). Näin merkitty DNA katkaistiin Hae III-endonukleaasilla esimerkissä 2 kuvatulla tavalla ja molemmat fragmentit, joista toisessa oli noin 265 ja toisessa noin 135 emäs-paria, erotettiin polyakryyliamidigeelillä esimerkissä 1 kuvatulla tavalla. Eristetyt fragmentit saatettiin alttiiksi spesifisille katkaisureaktioille ja suoritettiin sekvenssianalyysi edellä mainitulla Maxam’in ja Gilbert'in menetelmällä. Taulukossa 1 on esitetty 35 6 4 6 4 0 yhdistelmä tämän koesarjan tuloksista ja samanlaisten koesarjojen tuloksista, joissa tutkittiin cDNArta käyttämällä Col El:stä johdettuja plasmidivektoreita, kuten pMB-9 ja pBR-322. Sekvenssin 5'-päässä on määrittelemätön noin 50-120 nukleotidia sisältävä sekvenssi ja 3'-päässä olevan poly-dA:n pituus vaihtelee. Sekvenssi on aikaansaatu parhaan tämänhetkisen tiedon perusteella. Vastaava rotan proinsuliini I:n aminohapposekvenssi alkaa numerolla 1 merkitystä triplettikohdasta ja loppu numerolla 86 merkittyyn triplettikohtaan. Katkoviivalla merkitty sekvenssi on vielä hieman epävarma.and was labeled by incubation with P-ATP and polynucleotide kinase under the conditions described by Maxam and Gilbert (see Proc.Natl.Acad, Sci., USA, 74 (1977), pages 560-). The enzyme catalyzes the migration of the radioactive phosphate group from f1 'P-ATP to the 5' ends of the DNA. The enzyme was obtained from E. coli by the following method: Panet, A., et al., Biochemistry 12, 5045 (1973). The DNA thus labeled was digested with Hae III endonuclease as described in Example 2, and both fragments, one of about 265 and the other of about 135 base pairs, were separated on a polyacrylamide gel as described in Example 1. The isolated fragments were subjected to specific cleavage reactions and sequenced by the above-mentioned method of Maxam and Gilbert. Table 1 shows a combination of the results of this series of experiments and the results of similar series of experiments in which cDNA was examined using plasmid vectors derived from Col E1, such as pMB-9 and pBR-322. The 5 'end of the sequence has an undefined sequence of about 50-120 nucleotides, and the length of the poly-dA at the 3' end varies. The sequence is based on the best current information. The corresponding amino acid sequence of rat proinsulin I begins at the triplet site numbered 1 and ends at the triplet site numbered 86. The sequence marked with a dashed line is still slightly uncertain.

-/ *~ U *7 0 S §" § s s e e, ί: og υ o:? u y ^ u -r U ,T1 *lt- / * ~ U * 7 0 S § "§ s s e e, ί: og υ o:? U y ^ u -r U, T1 * lt

υ * uHυ * uH

o ö S y u ^ υ U < < u > H >^ · -r. < u P ^ ί; u t-. 0 u y « u ?· 13 ^ ^ ϋ: {j ^ S cy ^ 3 ~ μ H Su 5? £ h £ « u do ö S y u ^ υ U <<u> H> ^ · -r. <u P ^ ί; u t-. 0 u y «u? · 13 ^ ^ ϋ: {j ^ S cy ^ 3 ~ μ H Su 5? £ h £ «u d

U h 2 2 HU h 2 2 H

U U < H .U U <H.

u ^ o u h *u ^ o u h *

Ö - ö s ^ OÖ - ö s ^ O

f-· s a y ^ t H u ^ H p 5 H 2 < U 2 :* bs 13 . b s £ £f- · s a y ^ t H u ^ H p 5 H 2 <U 2: * bs 13. b s £ £

U o d · · u c ^ u ‘HU o d · · u c ^ u ‘H

3 ^ o S u 8 « U u S ^ U il) £ -ö >- Ö 5 g « -¾ s? g s p y 5 •—H U υ u u < m3 ^ o S u 8 «U u S ^ U il) £ -ö> - Ö 5 g« -¾ s? g s p y 5 • —H U υ u u <m

3 r- U O H H 'H3 r- U O H H 'H

T) ^ H H H t!0T) ^ H H H t! 0

H H υ U < 3 PH H υ U <3 P

U < ί ^ u 4' Ö · H ϋ ö 21 g e ss § i:U <ί ^ u 4 'Ö · H ϋ ö 21 g e ss § i:

r-x UI Or-x UI O

P H “ y 3! <» u υ « -i <, 3 u 9f < O H1, -tlP H “y 3! <»U υ« -i <, 3 u 9f <O H1, -tl

U ύ ΰ ti HU ύ ΰ ti H

u P o υ .f 3 y ° U υ H ^u P o υ .f 3 y ° U υ H ^

! H ^ y u -H! H ^ y u -H

{ υ · li u ίο ^ r ' 2< s oi: - ί ^ t R u u < } « l; - ί y 3 S i-{υ · li u ίο ^ r '2 <s oi: - ί ^ t R u u <} «l; - ί y 3 S i-

-Ö l- U <J-Ö l- U <J

f—IF-I

oj (oj (

P • HP • H

>4 **0 ,2 37 64640> 4 ** 0, 2 37 64640

Esimerkki 6 Tässä esimerkissä eristetään, puhdistetaan ja siirretään ihmisen insuliinin nukleotidisekvenssi plasmidiin oleellisilta osiltaan esimerkeissä 1-4 kuvatulla tavalla lähtien ihmisen haima-kudoksesta, joka on saatu esim. luovutetusta haimasta tai juuri kuolleen ruumiista tai haimasaarikasvaimesta. Oleellisilta osiltaan esimerkissä 4 kuvatulla tavalla valmistetaan mikro-organismi, joka sisältää ihmisen insuliinin A-ketjun ja B-ketjun nukleotidisekvenssi-koodin. Ihmisen insuliinin A-ketjun tunnettu aminohapposekvenssi on seuraava: 1 10 Gly-Ile-Val-Glu-Gln-Cys-Cys-Thr-Ser-Ile-Cys- Ser- Leu- Tyr- .Example 6 In this example, the nucleotide sequence of human insulin is isolated, purified, and transferred into a plasmid essentially as described in Examples 1-4 from human pancreatic tissue obtained, e.g., from a donated pancreas or a freshly dead body or pancreatic islet tumor. Substantially as described in Example 4, a microorganism containing the nucleotide sequence code of the A chain and the B chain of human insulin is prepared. The known amino acid sequence of the human insulin A chain is as follows: 1 10 Gly-Ile-Val-Glu-Gln-Cys-Cys-Thr-Ser-Ile-Cys-Ser-Leu-Tyr-.

20 ·20 ·

Glu-Leu-Glu-Asn-Tyr-Cys-AsnGlu-Leu-Glu-Asn-Tyr-Cys-Asn

Ihmisen insuliinin B-ketjun tunnettu aminohapposekvenssi on seuraava: 1 10 Phe-Val-Asn-Glu-His-Leu-Cys-Gly-Ser-His-Leu-Val-Glu-Ala-Leu- 20 30The known amino acid sequence of the human insulin B chain is as follows: 1 10 Phe-Val-Asn-Glu-His-Leu-Cys-Gly-Ser-His-Leu-Val-Glu-Ala-Leu-

Tyr-Leu-Val-Cys-Gly-Glu-Arg-Gly-Phe-Phe-Tyr-Thr-Pro-Lys-ThrTyr-Leu-Val-Cys-Gly-Glu-Arg-Gly-Phe-Phe-Tyr-Thr-Pro-Lys-Thr

Aminohapposekvenssit on numeroitu siitä päästä, jossa on vapaa aminoryhmä, ks. Smith, L.F., Diabetes 21 (suppl. 2), 458 (1972).Amino acid sequences are numbered from the end with the free amino group, cf. Smith, L.F., Diabetes 21 (suppl. 2), 458 (1972).

Claims (1)

64640 38 Patenttivaatimus Menetelmä insuliinia koodaavan nukleotidisekvens-sin sisältävän ja insuliinia tuottavan mikro-organismin valmistuksessa käytettävän yhdistelmä-DNA-molekyylin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että a) mRNA eristetään haimakudoksen saarekesoluista homogenoimalla ne ribonukleaasia inhiboivan aineen läsnäollessa, jona aineena voidaan käyttää esimerkiksi 4-m gua-nidiniumtiosyanaatin ja 0,05...1,0-m /J-merkaptoetanolin seosta pHrssa 5,0...8,0, jolloin siis mRNArn ribonukleaa-sihajoamista ei tapahdu, b) valmistetaan saadusta mRNArsta sinänsä tunnetulla tavalla käänteistransskriptaasientsyymin avulla sellainen cDNA, jolla on insuliinia koodaava nukleotidi-sekvenssi, ja mainittu cDNA muutetaan kaksisäikeiseksi, c) liitetään restriktioendonukleaasin tunnistus-kohtasekvenssit saadun kaksisäikeisen cDNArn päihin sinänsä tunnetulla tavalla, jolloin restriktioendonukleaasina on sama entsyymi kuin seuraavassa kohdassa d), jonka jälkeen cDNA katkaistaan mainitun restriktioendonukleaasin avulla siten, että muodostuu kohesiivisia päitä, d) avataan bakteeriplasmidivektori restriktioendonukleaasin avulla, esimerkiksi Hind III:n, Hsu I:n tai Eco Rl:n avulla, sinänsä tunnetulla tavalla esim. inku-boimalla pHrssa 7,6 37°C lämpötilassa 2 tunnin ajan, jotta saadaan avattu plasmidivektori, jossa on kohesiiviset päät, e) hydrolysoidaan kohdassa d) saadun plasmidivek-torin 51-fosfaattipääteryhmät käsittelemällä esimerkiksi alkalisella fosfataasilla pHrssa 8,0 65°C lämpötilassa 30 minuutin ajan, jolloin kohdassa d) mainitut kohesiiviset päät eivät pääse liittymään toisiinsa, f) liitetään kohdan e) mukaisesti käsitelty plasmidivektori ja kohdassa c) saatu cDNA toisiinsa sinänsä tunnetulla tavalla inkuboimalla DNA-ligaasin ja ATP:n läsnäollessa, esim. pHrssa 7,6 14°C:ssa tunnin ajan, käyttäen molaarista ylimäärää plasmidivektoria, jotta saadaan insuliinia koodaavan nukleotidisekvenssin sisältävä yhdietei-mä-DNA-molekyyli. 39 6 4 6 4 0 Förfarande för framställning av en kombinations-DNA-molekyl som innehäller en för insulin kodande nukleo-tidsekvens och som kan användas vid framställning av en insulin producerande mikroorganism, kännetecknat därav, att a) mRNA isoleras ur öceller av bukspottkörtel-vävnad genom att homogenisera dessa i närvaro av ett ribo-nukleas inhiberande ämne vilket kan utgöras t.ex. av en blandning av 4-m guanidiumtiocyanat och 0,05 - 1,0-m /&-merkaptoetanol, vid ett pH av 5,0 - 8,0, varvid säledes nägot ribonukleassönderfall av mRNA ej sker, b) ur den erhällna mRNA framställes pä i och för sig känt sätt med tillhjälp av ett reverstransskriptasenzym en sadan cDNA, vilken har en för insulin kodande nukleo-tidsekvens, och den nämnda cDNA oravandlas tili tväträdig, c) tili den erhällna tväträdiga cDNArns ändar fo-gas restriktionsendonukleasens igenkänningsställesekvenser pä i och för sig känt sätt, varvid säsom restriktionsendo-nukleas användes samtna enzym som i följande steg d) , var-efter cDNA kapas med tillhjälp av nämnda restriktionsendo-nukleas sä, att kohesiva ändar uppstär, d) en bakterieplasmidvektor öppnas med tillhjälp av en restriktionsendonukleas, t.ex. med Hind III, Hsu I eller Eco RI, pä och i för sig känt sätt t.ex. genom att inkubera vid ett pH av 7,6 och en temperatur av 37°C i 2 timmar, för erhällande av en öppnad plasmidvektor med kohesiva ändar, e) den i punkt d) erhällna plasmidvektorns 5'-fos-fatändgrupper hydrolyseras genom behandling med t.ex. al-kalisk fosfatas vid ett pH av 8,0 och en temperatur av 65°C i 30 minuter, varvid de i punkt d) nämnda kohesiva ändarna ej kan förenas med varandra f) den enligt punkt e) behandlade plasmidvektorn och den i punkt c) erhällna cDNA kopplas tili varandra pä i och för sig känt sätt, genom att inkubera i närvaro av en DNA-ligas och ATP, exempelvis vid pH 7,6 och temperatu-A method for producing a recombinant DNA molecule containing a nucleotide sequence encoding insulin and used in the manufacture of an insulin-producing microorganism, characterized in that a) mRNA is isolated from pancreatic tissue islet cells by homogenization in the presence of a ribonuclease inhibitor, e.g. a mixture of guanidinium thiocyanate and 0.05 to 1.0-m / J-mercaptoethanol at a pH of 5.0 to 8.0, so that no ribonuclease degradation of the mRNA occurs, b) prepared from the obtained mRNA in a manner known per se by means of a reverse transcriptase enzyme a cDNA having an insulin-encoding nucleotide sequence and said cDNA is double-stranded, c) ligation of restriction endonuclease recognition site sequences into the ends of the resulting double-stranded cDNA in a manner known per se, d) opening the bacterial plasmid vector with a restriction endonuclease, for example with Hind III, Hsu I or Eco R1, in a manner known per se, e.g. by incubation at pH 7.6 at 37 ° C for 2 hours. e) hydrolyzing the 51-phosphate end groups of the plasmid vector obtained in d) by treatment with, for example, alkaline phosphatase at pH 8.0 at 65 ° C for 30 minutes, wherein the cohesive ends mentioned in d) do not f) coupling the plasmid vector treated according to e) and the cDNA obtained in c) in a manner known per se by incubation in the presence of DNA ligase and ATP, e.g. at pH 7.6 at 14 ° C for one hour, using a molar excess a plasmid vector to obtain a fusion DNA molecule comprising a nucleotide sequence encoding insulin. 39 6 4 6 4 0 For use in the preparation of combinations of DNA molecules in which the nucleotide sequence of the insulin is isolated and which can be derived from the production of the insulin-producing microorganism, the kännetecknat därav, att a) mRNA isoleras ur öceller av buks the genome is homogenized when the ribon nucleus is inoculated into a single cell of t.ex. with a blending of 4-m guanidinium thiocyanate and 0.05 - 1.0-m / & - mercaptoethanol, at a pH of 5.0 - 8.0, the colors show a ribonuclease drop of the mRNA and then, b) ur denoted mRNA (a) a transcript of the reverse transcriptase sequence of the reverse transcriptase enzyme, the nucleic acid sequence of the insulin encoder, and a transcript of the transducer sequence; and for this purpose, the cDNA capacitance is selected from the group consisting of enzymes from the above. , t.ex. med Hind III, Hsu I eller Eco RI, pä och i för sig känt sätt t.ex. the genome is incubated at a pH of 7.6 and at a temperature of 37 ° C and 2 times, for which a plasmid vector is used in the cohesive region, e) at point d) a plasmid vector 5'-phosphate group hydrolyzes the genome t.ex. the alkaline phosphate is at a pH of 8.0 and a temperature of 65 ° C for 30 minutes, the color of point (d) being immediately adjacent to point (f) of point (e) of the plasmid vector and point (c) ), the cDNA is replicated at the same time as the nucleus of the DNA ligand and the ATP, exempted at pH 7,6 and the temperature.
FI781675A 1977-05-27 1978-05-26 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN KOMBINATIONS-DNA-MOLEKYLSOM INNEHAOLLER EN FOER INSULIN KODANDE NUCLEOTIDSEKVENS HOCSOM KAN ANVAENDAS VID FRAMSTAELLNING AV EN INSULIN PRODU RCENDE MICROORGANISM FI64640C (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI810690A FI74732C (en) 1978-04-19 1981-03-05 DNA transfer vector, which contains a nucleotide sequence encoding growth hormone.
FI810687A FI65446C (en) 1977-05-27 1981-03-05 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN BAKTERIE SOM INNEHAOLLEREN FOER INSULIN KODANDE NUCLEOTIDSEKVENS
FI810689A FI75185C (en) 1977-05-27 1981-03-05 DNA transfer vector, which contains a nucleotide coding sequence for insulin.
FI810686A FI64953C (en) 1977-05-27 1981-03-05 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN REKOMBINANT-DNA-MOLEKYL SOM INNEHAOLLER EN FOER TILLVAEXTHORMON KODANDE NUCLEOTIDS SEQUENCE OCH SOM KAN ANVAENDAS VID FRAMSTAELLNING AV EN TILLVAEXTHORMON PRODUCERANDE MIKRO
FI810692A FI810692L (en) 1978-04-19 1981-03-05 MICROORGANISM INNEHAOLLANDE TILLVAEXTHORMON
FI810688A FI65447C (en) 1977-05-27 1981-03-05 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN BAKTERIE SOM INNEHAOLLEREN FOER TILLVAEXTHORMON KODANDE NUCLEOTIDSEKVENS
FI810691A FI810691L (en) 1977-05-27 1981-03-05 MICROORGANISM INNEHAOLLANDE INSULIN

Applications Claiming Priority (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US80134377A 1977-05-27 1977-05-27
US80134377 1977-05-27
US80502377A 1977-06-09 1977-06-09
US80502377 1977-06-09
US89770978A 1978-04-19 1978-04-19
US89771078 1978-04-19
US89770978 1978-04-19
US05897710 US4363877B1 (en) 1977-09-23 1978-04-19 Recombinant dna transfer vectors
US05/898,887 US4264731A (en) 1977-05-27 1978-04-21 DNA Joining method
US89888778 1978-04-21
US89900378A 1978-04-26 1978-04-26
US89900278A 1978-04-26 1978-04-26
US89900378 1978-04-26
US89900278 1978-04-26

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI781675A FI781675A (en) 1978-11-28
FI64640B FI64640B (en) 1983-08-31
FI64640C true FI64640C (en) 1983-12-12

Family

ID=27569921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI781675A FI64640C (en) 1977-05-27 1978-05-26 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN KOMBINATIONS-DNA-MOLEKYLSOM INNEHAOLLER EN FOER INSULIN KODANDE NUCLEOTIDSEKVENS HOCSOM KAN ANVAENDAS VID FRAMSTAELLNING AV EN INSULIN PRODU RCENDE MICROORGANISM

Country Status (21)

Country Link
JP (1) JPH0659218B2 (en)
AR (1) AR225404A1 (en)
AU (1) AU521903B2 (en)
BE (1) BE867424A (en)
BG (1) BG40319A3 (en)
CH (1) CH642680A5 (en)
DD (1) DD145927A5 (en)
DE (2) DE2822568A1 (en)
DK (2) DK233278A (en)
FI (1) FI64640C (en)
FR (1) FR2392033B1 (en)
GB (1) GB1565190A (en)
GR (1) GR73552B (en)
IL (1) IL54790A (en)
IT (1) IT1094934B (en)
LU (1) LU79714A1 (en)
NL (1) NL7805591A (en)
NZ (1) NZ187300A (en)
PL (1) PL140200B1 (en)
PT (1) PT68082B (en)
SE (4) SE451461B (en)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA782933B (en) * 1977-09-23 1979-05-30 Univ California Purification of nucleotide sequences suitable for expression in bacteria
RO80052B (en) * 1977-11-08 1985-03-30 Genetech Process for preparing a recombinant cloning vehicle for transforming a bacterial host in order to convert it in heterologous polypeptide generator
IE48385B1 (en) * 1978-08-11 1984-12-26 Univ California Synthesis of a eucaryotic protein by a microorganism
US6297355B1 (en) 1978-12-22 2001-10-02 Biogen, Inc. Polypeptides displaying HBV antigenicity or hbv antigen specificity
JPS55150883A (en) * 1979-05-11 1980-11-25 Nakano Vinegar Co Ltd Method of storing "mozuku"
ZA802992B (en) * 1979-06-01 1981-10-28 Univ California Human pre-growth hormone
FR2458584A1 (en) * 1979-06-08 1981-01-02 Pasteur Institut VECTORS FOR THE TRANSFER AND EXPRESSION OF GENETIC MATERIAL IN EUKARYOTE CELL AND METHOD FOR THE PRODUCTION OF A PROTEIN DETERMINED IN EUKARYOTIC CELLS
US4342832A (en) * 1979-07-05 1982-08-03 Genentech, Inc. Method of constructing a replicable cloning vehicle having quasi-synthetic genes
GR70279B (en) * 1979-09-12 1982-09-03 Univ California
IL58765A (en) * 1979-11-21 1986-09-30 Yeda Res & Dev Process for the production of essentially pure messenger rna of human fibroblast interferon and process for the production of interferon beta
DE3001928A1 (en) * 1980-01-19 1981-08-06 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt GENERAL PRODUCT OF A HIGHER ORGANISM FROM A MICROORGANISM CONTAINING THIS GENE
IL61982A (en) * 1980-02-15 1984-01-31 Cpc International Inc Genetically engineered microorganisms for massive production of amyloytic enzymes and process for preparing same using the corresponding recombinant dnas containing amylase coding genes
US4350764A (en) * 1980-03-10 1982-09-21 The Regents Of The University Of California Microbiological synthesis of beta endorphin
CA1202581A (en) * 1980-03-27 1986-04-01 Saran A. Narang Adaptor molecules for dna and their application to synthesis of gene-derived products
US4370417A (en) * 1980-04-03 1983-01-25 Abbott Laboratories Recombinant deoxyribonucleic acid which codes for plasminogen activator
US4338397A (en) 1980-04-11 1982-07-06 President And Fellows Of Harvard College Mature protein synthesis
EP0054331B1 (en) * 1980-12-12 1992-06-03 Unilever N.V. Structural genes encoding the various allelic and maturation forms of preprothaumatin and mutations thereof, recombinant cloning vehicles comprising said structural genes and expression thereof in transformed microbial host cells
IE52417B1 (en) * 1980-12-12 1987-10-28 Unilever Plc Dna sequences encoding various allelic forms of mature thaumatin,recombinant plasmids comprising said dnas and a process for their preparation,bacterial cultures comprising said recombinant plasmids,and method for producing mature thaumatin
US4695543A (en) * 1982-03-23 1987-09-22 Bristol-Myers Company Alpha Interferon GX-1
US4748233A (en) * 1982-03-23 1988-05-31 Bristol-Myers Company Alpha-interferon Gx-1
EP0103395A3 (en) * 1982-08-17 1985-05-22 Biogen N.V. Dna sequences, recombinant dna molecules and processes for producing bovine growth hormone-like polypeptides in high yield
US5411951A (en) * 1984-10-04 1995-05-02 Monsanto Company Prolonged release of biologically active somatotropin
US5474980A (en) * 1984-10-04 1995-12-12 Monsanto Company Prolonged release of biologically active somatotropins
DK257988D0 (en) * 1988-05-11 1988-05-11 Novo Industri As NEW PEPTIDES
DE4034702A1 (en) * 1990-10-31 1992-05-07 Siemens Ag Testing active tools of bending machines, e.g. bending rams - holding tool in measurement position with magnetic field and using two sensors simultaneously in automated process

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1521032A (en) * 1974-08-08 1978-08-09 Ici Ltd Biological treatment

Also Published As

Publication number Publication date
AU521903B2 (en) 1982-05-06
DE2822568A1 (en) 1978-12-14
NZ187300A (en) 1982-08-17
SE8305327L (en) 1983-09-29
DK791D0 (en) 1991-01-04
SE8305328L (en) 1983-09-29
DK791A (en) 1991-01-04
GB1565190A (en) 1980-04-16
FI781675A (en) 1978-11-28
SE8305329D0 (en) 1983-09-29
FI64640B (en) 1983-08-31
SE8305328D0 (en) 1983-09-29
DD145927A5 (en) 1981-01-14
CH642680A5 (en) 1984-04-30
AR225404A1 (en) 1982-03-31
PL207176A1 (en) 1979-03-26
SE451461B (en) 1987-10-12
SE455794B (en) 1988-08-08
DK233278A (en) 1978-11-28
BE867424A (en) 1978-09-18
IL54790A0 (en) 1978-07-31
LU79714A1 (en) 1978-11-06
GR73552B (en) 1984-03-14
NL7805591A (en) 1978-11-29
SE7806086L (en) 1978-11-28
PL140200B1 (en) 1987-04-30
IT1094934B (en) 1985-08-10
SE8305327D0 (en) 1983-09-29
BG40319A3 (en) 1986-11-14
IL54790A (en) 1983-07-31
FR2392033B1 (en) 1985-09-13
PT68082A (en) 1978-06-01
DE2822568C2 (en) 1989-08-31
SE8305329L (en) 1983-09-29
FR2392033A1 (en) 1978-12-22
JPS5449387A (en) 1979-04-18
IT7823930A0 (en) 1978-05-29
AU3648878A (en) 1979-11-29
JPH0659218B2 (en) 1994-08-10
PT68082B (en) 1980-02-20
DE2858357C2 (en) 1990-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI64640C (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN KOMBINATIONS-DNA-MOLEKYLSOM INNEHAOLLER EN FOER INSULIN KODANDE NUCLEOTIDSEKVENS HOCSOM KAN ANVAENDAS VID FRAMSTAELLNING AV EN INSULIN PRODU RCENDE MICROORGANISM
US4440859A (en) Method for producing recombinant bacterial plasmids containing the coding sequences of higher organisms
EP0020147B1 (en) A dna transfer vector for human pre-growth hormone, a microorganism transformed thereby, and a method of cloning therefor
US4652525A (en) Recombinant bacterial plasmids containing the coding sequences of insulin genes
CS250655B2 (en) Method of microorganisme&#39;s viable culture&#39;s cultivation with means content for asexual regeneration
KR920003787B1 (en) Method for producing igf-i
FI86993C (en) A method for protecting a bacterium from a bacteriophage found in nature
JP2637393B2 (en) Human gene having proinsulin and preproinsulin producing code
EP0067026A1 (en) Process for cloning bovine hormone gene, and plasmids and plasmid hosts for use therein
EP0259891B1 (en) [Leu 13] motilin, DNAs coding for same and methods for producing same
CS235069B2 (en) Method of cdna fragment cleaning with specific nucleotide sequence
US4447538A (en) Microorganism containing gene for human chorionic somatomammotropin
JPS58201798A (en) Alpha-interferon gx-1
FI75185C (en) DNA transfer vector, which contains a nucleotide coding sequence for insulin.
FI65446C (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN BAKTERIE SOM INNEHAOLLEREN FOER INSULIN KODANDE NUCLEOTIDSEKVENS
FI65447C (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN BAKTERIE SOM INNEHAOLLEREN FOER TILLVAEXTHORMON KODANDE NUCLEOTIDSEKVENS
GB2067574A (en) Microbiologically prepared polypeptide with the amino acid sequence of proinsulin of a primate, DNA and plasmids which code for this sequence, microorganisms which contain this genetic information, and processes for their preparation
FI74732B (en) DNA-OEVERFOERINGSVEKTOR, VILKEN INNEHAOLLER EN NUCLEOTIDSEKVENS SOM KODAR FOER TILLVAEXTHORMON.
CA1156166A (en) Recombinant bacterial plasmids containing the coding sequences of insulin genes
KR840001441B1 (en) Recombinant dna transfer vector containing a gene from a higher organism
SU1205777A3 (en) Method of obtaining vector having nucleotide sequence coding protein
FI68261C (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN REKOMBINATIONS-DNA-MOLEKYL VILKEN HAR EN HUMANT
CS227002B2 (en) Method of preparing vectors for transferring deoxyribonuclec acid
IE47274B1 (en) Recombinant dna transfer vector and micro-organism containing a gene from a higher organism
CS227013B2 (en) Method of preparing vectors for transferring deoxyribonucleic acid

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: THE REGENTS OF THE UNIVERSITY