JPS59162885A - 複合プラスミド - Google Patents

複合プラスミド

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JPS59162885A
JPS59162885A JP58038040A JP3804083A JPS59162885A JP S59162885 A JPS59162885 A JP S59162885A JP 58038040 A JP58038040 A JP 58038040A JP 3804083 A JP3804083 A JP 3804083A JP S59162885 A JPS59162885 A JP S59162885A
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JP
Japan
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plasmid
genus
dna
complex
tetracycline
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Pending
Application number
JP58038040A
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English (en)
Inventor
Keiji Yano
矢野 圭司
Masao Fukuda
雅夫 福田
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Ajinomoto Co Inc
Original Assignee
Ajinomoto Co Inc
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/74Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora
    • C12N15/78Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora for Pseudomonas

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  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Wood Science & Technology (AREA)
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  • Molecular Biology (AREA)
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  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、複合プラスミドtこ関u1詳しくは、エシ
ェリヒア属またはシュードモナス属に属する微生物の細
胞内で自律増殖し、かつ、シュードモナス属の微生物に
こアンピシリン、テトラサイクリンに対する耐性を行年
することができる遺伝子領域を含む複合プラスミドに関
する。
組換えDNA技術におけるプラスミドベクターの有用性
はエンエリヒア・コリの宿主・ベクター系でよく知られ
ている。
一方、シュードモナス属の微生物は、種々の有機化合物
を単一炭素源として利用できる性質を持ち、またその生
息範囲は土壌中のみでなく、淡水中、海水中などと、極
めて広く、環境浄化の面で重要な役割を担っているが、
シュードモナス属の微生物の組換えDNA技術1こよる
育種、改良に用いられる有用なベクターは未だ開発され
ていない。
従来、エシェリヒア属およびシュードモナス属1こ属す
る微生物を宿主とすることができるべフターとしては、
R3FIOIO(エシェリヒア属の微生物を宿主とした
とき、ストレプトマイシン耐性及び、スルホンアミド耐
性を発現する)が知られていたが、R3FIOIOのス
トレプトマイシン耐性は、DNAフラグメントを挿入す
ると耐性が発現しない場合があり、また、スルホンアミ
ド耐性1こりいては、シュードモナス属の微生物をスル
ホンアミドが生育を完全tこ阻害しないこと、及びR8
F l O] 0はEcoRI以外の有利なりローニ/
グザイトを有しない等のことがらR3FIQIOはシュ
ードモナス属の微生物の育種、改良1こ有効なベクター
とは言えなかった。
又、シュードモナス属の微生物を宿主とする複合ベクタ
ーとしては、pTs]201(アンピシリン、カナマイ
シン、ストレプトマイシン、スルホンアミド耐性)、p
Ts1036(アンピンリン、カナマイシン、ストレプ
トマイシン、スルホンアミド耐性)、pTsI208(
アノピシリン、カナマイシン耐性)等が中沢ら(第2回
遺伝子工学基盤技術研究シンポジウム要旨集、50頁、
1983年)により報告されている。然し、シュードモ
ナス属の微生物は、これらの抗生物質Fこよりその生育
が完全?こ阻害されず、且つ自然復帰変異株が出現しや
すかった。
そこで、本発明者らは、ンユードモナス属に属する微生
物rこついて使用できるより有用なベクターを開発すべ
く種々検討した結果、ついtこンユードモナス属Pこ属
する微生物の細胞内で自律複製可能なプラスミド(a)
のドライブ・ユニットを含むDNA領域(A)と、エシ
ェリヒア属Pこ属する微生物の細胞内で自律複製可能な
プラスミド(b)のドライブ・ユニット領域を含むD 
N A (B)及びンユードモナス属?こ属する微生物
Fこアンピシリン及びテトラサイクリンtこ対し耐性を
件部することができる遺伝子領域を含むDN A (C
)とよりなる複合プラスミドを得ることtこ成功した。
本発明の複合プラスミドは、より具体的には、分子量が
8.5メガダルトンであり、制限酵素?こより切断され
る個所がPst l、 Sal I、 Pvu (1、
EcoRI及びBa’mHItこおいてそれぞれ2,1
゜1.1及び1である。
構築した複合プラスミドpMF30(アンピシリン、テ
トラサイクリン耐性)をベクターとし、シュードモナス
属の微生物を宿主として形質転換を行ない、形質転換株
を得る際にこけ、選択培地中にアンピシリンとテトラサ
イクリンを含有せしめる。
この場合rこ、宿主菌であるシュードモナス属の微生物
は、その生育が完全1こ抑制され、且つ抗生物質抵抗性
の自然復帰変異株の出現は殆んど認められないことから
、目的とする形質転換株を容易に得ることが出来、極め
て実用的なベクターである。
本発明の複合プラスミドは、エシェリヒア属の微生物及
びンユードモナス属の微生物を宿主として自律複製する
ことができ、また、これら宿主微生物1こアノピシリン
、クロラムフェニコール又ハテトラザイクリン1こ対す
る耐性を付与することができるので、いわゆる「シャト
ルベクター」として使用できる。従って特にシュードモ
ナス属の組換えDNA技術技術上り育種、改良するのし
こ、本発明のプラスミドベクターは有用である。
本発明において「ドライブ・ユニット」とは、宿主細胞
の中で遺伝子が複製するためeこ必要な遺伝子領域をい
う。
本発明プラスミドの具体的であるプラスミドpMF30
の性質を以下tこ示す。
(11分子量は8.5メガダルトンである(アガロース
ゲル電気泳動上の移動距離から計算した)。
(2)  制限酵素による切断部位数は以下のとおりで
ある。
Pst l       2 Sall       1 Pvu [I EcoRl       I BamHl       1 (3)  制限酵素切断地図を第1図に示す。プラスミ
ドpMF30の宿主菌としては、 エシェリヒア属の微
生物及びンユードモナス属の微生物のほかにエルビニア
属、セラチア属、プロテウス属およびサルモネラ属の微
生物がある。具体例を示せば以下のとおりである。
エシェリヒア・フリに一] 2         (A
TCC+0798)エシェリヒア・コリB      
       (ATCC11303)ンユードモナス
・プチダ         (ATCC+2633)ン
ユードモナス・ブトレファーシェンス  (ATCC+
5946)/ニードモナス・ピロンニア       
 (ATCC15’158)ンユードモナス・スタチェ
リー      (ATCC17588)ンユードモナ
ス・ベシキュラス      (ATCCI +42a
)ンユードモナス・アントポランス     (ATC
C+5668)ンユードモナス・アルカリゲネス   
  (ATCCI4909)/ニードモナス・ジミヌタ
         (ATCC11568)ンユードモ
ナス・フルオレセンス     (ATCC+3525
)ンユードモナス・メラノゲラム      (ATC
C+3637)ンユードモナス・ンユードアルカリゲネ
ス (ATCC17440)エルビニア・ヘルビコーラ
        (ATCC33243)エルビニア・
カロトポーラ        (ATCC33260)
エルビニア・アロイデー         (ATCC
+5580)セラチア・リクイファーシエンス    
 (ATCC27592)セラチア・マルセーセンス 
       (ATCC+3880)プロテウス・し
l・ゲリー        (ATCC29906)プ
ロテウス・ブルガリス         (ATCC+
33+5)サルモネラΦチフシューリマム      
(ATCC19585)(41宿主菌に対し、アンビン
リン、クロラムフェニコール又はテトラサイクリン耐性
を行年する。
pMF30  の製造法は実施例11こて具体的?こ示
す。
エシェリヒア属の微生物を宿主として自律複製すること
ができる性質をイ」饗するところのドライブ・ユニット
領域を含むD N A (B)の供ケ、源となるエシェ
リヒア属の微生物で自律複製可能なプラスミド(b)と
しては、具体的1こは、R8F2124、pcRl、p
MB9、pBR313、pBR322,pBR324、
pBR325、pBR327、pBR328、p K 
Y 2289、pKY2700、pKN80、pKC7
、pKB15’8、pMK2004、pAcYcl??
、pACYC184、psc10+、pRK646、p
BK248等がある。
ソニートモナス属の微生物を宿主として自律複製するこ
とができる性質を付与するところのドライブ・ユニット
領域を含むD N A (A)の供与源となるソニート
モナス属の微生物で自律複製可能なプラスミド(a)と
しては、具体的!こは、R5F1010、R1162、
R300B1RPI。
RP4、R68、PK2等がある。
尚、/ニードモナス属の微生物とエシェリヒア属の微生
物両方を宿主とできるようなプラスミドも知られている
ので、上記のプラスミド(a)とプラスミド(b)は同
一のプラスミドであってもよく、従って、ドライブ・ユ
ニット領域を含むD N A G61)と(B)が同一
のフラグメントであってもよい。
ソニートモナス属の微生物にアンピシリン及びテトラサ
イクリンに対し耐性を付与することができる遺伝子領域
を含むD N A (C)の供与源としては、プラスミ
ド(a)または、プラスミド(b)またはその両方を用
いるのが都合がよいが要はシュードモナス属の微生物t
こアンビンリン及びテトラサイクリン耐性なケえるよう
なりNAであればエシェリヒア属または/ニードモナス
属の微生物の染色体DNAであってもよく、更にはこれ
ら微生物以外の微生物の染色体、ファージまたはプラス
ミドであってもよい。
本発明の複合プラスミドをエシェリヒア属1こ属する微
生物またはシュードモナス属1こ属スる微生物へ導入す
る1こは、エシェリヒア・フリに一12eこついて報告
されている様?こ(Mandel+M、 and Hi
ga+ ’A、+ J、 Md、 Biol、、  5
3 +  159(+979.))受容菌細胞を塩化力
ルンウムで処理してDNAの透過性を増す方法、あるい
はバチルス・ズブチルス放線菌および酵母Pこついて知
られている様に(Chang+ S、 and Coh
en+ S。
N、+ Mo1ec、 Gen、 Genet、+  
168 +  I I 1(+ 97 ’j) ; B
ibb、 M、 J、、 Ward、 J、 M、 a
ndHopwood+ O,A、+ Nature、+
  ’274 +  398(] 978 ) : H
innen+ A、+ Hicks+ J、 ’B、 
andFink+ G、 R,+ Proc、 Nat
l、 Acad、 Sci、 USA、+L土、  1
929(197B美)、DNA受容菌を、プラスミドD
NAを容易にこ取り込むプロトプラストまたはスフェロ
プラストにしてプラスミドをDNA受容菌1こ導入する
方法等が使用できる。
本発明の複合プラスミドを有する宿主は以10通り寄託
されている。
エシェリヒア・コリ   AJ12006(FERM−
P  (p’ls”;  )シュードモナス・プチダ 
AJ]2007(FERM−P  l、、((1−(4
,)本発明の複合プラスミドは、寄託されている微生物
細胞を対数増殖期後期まで生育させた俵リゾチーム及び
5ostこより溶菌せしめ、30000Xrで遠心分離
して得られた上溝tこポリエチレングリコールを加え、
沈澱させたDNAを塩化セシウム−エチジウムプロミド
平衡密度勾配遠心で分画すること?こより精製すること
ができる。
宿主微生物を得るために、以下のようtこして寄託され
た微生物より宿主細胞を損うことなく宿主細胞中の複合
ブラスミ、ドな除去することが可能であるニブラスミド
は宿主より自然に失すわれることもあるし、「除去」操
作tこよって除くこともできる( Bact、 Rev
−+ aa +  p361〜405(197゛2))
。除去操作の一例は以下の通りである:宿主の生育を不
完全rこ阻害する濃度(2−soμf/me)のアクリ
ジンオレンジを含む培地に、I ml当り約10’細胞
桿度rこなる様1こ少量の菌株を接種し宿主菌の生育を
不完全tこ阻害してから27−35Cで一夜培養する(
J、Bacteriol、+  88+  26+’(
+964))。
培養液を寒天培地Pこ塗布し、27−42cで一夜培養
する。培地上に出現したコp+ニーの多くは、プラスミ
ドが除去されて可能性が高い。
実施例1 複合プラスミドpMF30の調製過程を以下に示す。
、(11)5 スミト(a)、:、して使用されたプラ
スミドR8F 1010は、エシェリヒア・フリ内でス
トレプトマイシンおよびスルホンアミド耐性を発現する
分子量5.5メガダルトンのプラスミドである( Na
gahari+ K、+ SaKaguchi+ K、
+ J。
Bacterical+  133’+1527(19
78))。
本実施例で用いたプラスミドR3FIOIO)2次の方
法により調製した。
蒸留水1tあたりバタトトリプトファン1O21酵母エ
キス5f、塩化ナトリウム5fを含むL−培地(pH7
,2)1t1こプラスミドR3FIOIOを保有するエ
シェリヒア・コリの一種を対数増殖期後期まで培養し、
菌体な集めた。得られた菌体な、リゾチームとSDSに
より溶菌させる簡便法?こより溶菌せしめた後、30、
000 xりで30分間遠心分離し64m1の上澄液を
得た。上澄液中のプラスミドDNAは、上澄液Pこポリ
エチレングリコール(最終濃度1o−qb )を添加し
沈降させた後、101111のTEN緩衝緩衝液溶解し
た。
DNAをリボヌクレアーゼで処理した後(リボヌクレア
ーゼl s o μt/rugで37r:、30分間反
応)、フェノールtこて抽出し、ついで2倍量のエタノ
ールを加え一20nでDNAを沈澱させ、沈澱をl m
lのTEN緩衝緩衝液溶解した。
このDNA溶液を7ガロースゲル’を気泳動にかけ、ゲ
ルから約54μ2の純粋なプラスミドDNAを分離した
(2)  プラスミド(b)として使用したプラスミド
pBR313はエシェリヒア・コリ内で4トラサイクリ
ンおよびアンピシリン耐性を発現する分子量5.8メガ
ダルトンのプラスミドである( Bolivar+ F
、+ Rodrigucz+ R,L、+ Betla
ch+M、 C1Boyer、 H,w、l Gena
+  2 +  75(1977))。また、プラスミ
ド(b)として使用したプラスミドpBR328は、エ
シェリヒア・コリ内でテトラサイクリン、アンピシリン
およびクロラムフェニコール耐性を発現する分子量3.
15メガダルトンのプラスミドである( Sobero
m+ X、+’Covarrubias+ L、+ B
olivar+F、+Gene+  9. 287(+
98fL))。
(3)  複合プラスミドの作成 第2図ンこ示すステップtこより、プラスミドpMF3
0を構築した。
(1)  プラスミドR3FIOIO0,2pf t:
] ユ=7 ) (D 制限酵素EcoRIおよび1ユ
ニントのPv’u IIを同時に37 Ctこて60分
間作用せしめプラスミドI)NAを充分分解した。
(ト) プラスミドpBR3130,2μ2に1ユニツ
トの制限酵素EcoRrおよび1ユニツトのSma l
を同時に3?rにて60分間作用せしめプラスミドDN
Aを充分分解した。
(iii)  (i)と(11)で得たDNAを混合し
、制限酵素を不活化するため1こ65C1こて10分間
加熱した後、ATPおよびジチオスレイトール存在下に
22rで2時間0.01ユニツトのT、 −DNA’)
ガーゼを作用させた。ついで反応液と650tこて10
分間加熱してリガーゼな失活せしめた後、反応液1こ2
倍量のエタノールを加え、生成したDNAの沈澱を15
000x2.15分間の遠心分離tこより回収した。こ
のようtこして得られた複合プラスミドをトランスフオ
ーメイションQv)rこ使用した。
OV)  エシェリヒア・コリC−600(thr−。
leu  r thiamine  + r  + m
−)(Meselson+M’and Yuan+R1
Nature  21 ? r  l 1 ] 0(+
968))を20m1(QL−培地K 3 Q t:’
で対数増殖期中期まで培養し、菌体な集めた。
Kushner等(” Genetic Engine
ering ” l p。
1 ? (19?’8 )、  Elsevier /
 North−Holland、 Biomedica
l Press )の方法tこ従って(Ill)で得ら
れたDNAを用いてC−600を形質転換した。
形質転換株は20μt /mlのテトラサイクリン20
μ?およびスルホンアミド50μ2 を含むし一培地で
370にて、24時間培養し選択した。形質転換株の中
からAJ!2004(FERM7P  ら90 )を選
択し、次の実験1こ用いた。
(v)  Ov)で得た形質転換株AJ12004より
、テトラサイクリン耐性およびスルホンアミド耐性を発
現し、分子量6.2メガダルトンのプラスミドpMF1
0をfl)と同様な方法?こより35μm調製した。
(vD  プラスミドpMF 10 0.2 p? t
−制限酵素BamHIおよびPst lの1ユニツトを
同時tこ37111?tこて60分間作用せしめ、プラ
スミドDNAを充分分解した。また、プラスミドpBR
3280,2,1lftこBamHlおよびPst■を
各々1ユニツトを同時に371Z’にて60分間作用せ
しめプラスミドを充分分解した。
(ui 、(Vllで得た両DNAを混合し、(1ii
)と同様の方法で複合プラスミドを得た。
91i)  6/llで得られた複合プラスミド翰と同
様の方法tこよりてC−600を形質転換し、クロラム
フェニコール(20μt/me ) 、テトラサイクリ
ン(20μy/ml )耐性を有するAJ+2005(
FERM−P  f)qk;、b   )を得た。
4X)  911で得た形質転換株AJ+2005より
クロラムフェニコール耐性およびテトラサイクリン耐性
を発現し、分子量7.2メガダルトンのプラスミドI)
MF 2oを(+1と同様な方法により38μ2調製し
た。
(×)  プラスミドpMF20 0.2μ2に制限酵
素Pst lを1ユニット加え、37Cにて60分間作
用させ、プラスミドDNAを充分ニ分解した。一方、プ
ラスミドpBR3130,2μ°2に同じ(Pst I
を1ユニット加え、同様1こプラスミドDNAを充分に
分解した。
伏It  (X)で得た両DNAを混合し、(110と
同様の方法で複合プラスミドを得た。(XDで得た複合
プラスミドをOv)と同様な方法1こよってC−600
を形質転換し、アンピンリン(100p f /me 
)、クロラムフw 二=+−ル(20μf/me )お
よびテトラサイクリン(20py/IIIt)耐性のA
JI2006を得た。
klll  〆Dで得た形質転換株AJ12006より
、アンピシリン、クロラムフェニコールおよびテトラサ
イクリン耐性を発現し、分子量8.5メガダルトンの複
合プラスミドpMF30を(1)と同様な方法を用いて
42μ2調製した。このpMF30が目的とする複合プ
ラスミドであり、この調製過程を第2図に示した。
(4)  pMF30のエシェリヒア・コリ、シュード
モナス・プチダ1こおける発現、プラスミドpMF30
を届いてステップ(3)−(IV)に記載した方法に従
って、エシェリヒア。コリC−6oo1ンユードモナス
・プチダPpY−101を形質転換し、アンピシリンお
よびテトラザイクリンを各々100 μ?/me、  
201if/ml、  20 p?/ml含むL−培地
eこ塗布し、30t:で3日間培養したところ、多数の
ニーニーが出現した。そこでこれらのフロニーPこプラ
スミドが存在することを確認するためンこシュードモナ
スおよび工/エリヒアの耐性株を各々5株ずつ選択して
、溶菌上清を調製し、プラスミドの検出を行なったとこ
ろ、pMF30と同じ分子量と制限酵素切断地図を持つ
プラスミドを認めた。
【図面の簡単な説明】
第1図は複合プラスミドpMF30の制限酵素切断地図
を示す。 第2図は複合プラスミドpMF30の調製過程を示す説
明図である。 特許出願人 味の素株式会社 第1図 Eco  R工 第    2    図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (117ユードモナス属tこ属する微生物の細胞内で自
    律複製可能なプラスミド(a)のドライブ・ユニット領
    域を含むDNA(A:とエシェリヒア属に属する微生物
    の細胞内で自律複製可能なプラスミド(b)のドライブ
    ・ユニット領域を含むDNA(B)及びシュードモナス
    属1こ属する微生物にアンピシリン及びテトラサイクリ
    ン1こ対し耐性を付与することができる遺伝子領域を含
    むD N A (C)とよりなる複合プラスミド。 (2)分子量が8.5メガダルトンであり、制限酵素1
    こより切断される個所がPst T、Sal l5Pv
    u fJ、EcoRlおよび3amHIにおいてそれぞ
    れ2,1,1.1および1であることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の複合プラスミド。
JP58038040A 1983-03-08 1983-03-08 複合プラスミド Pending JPS59162885A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6279786A (ja) * 1985-10-01 1987-04-13 Banyu Pharmaceut Co Ltd 安全性の高い多機能クロ−ニングベクタ−
US5292922A (en) * 1990-08-22 1994-03-08 Central Glass Company, Limited N-acyl-N-phenyltetrahydrophthalamic acid derivatives, methods of producing same, and herbicides containing same as effective components

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