JPS6181791A - Combined vector - Google Patents

Combined vector

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JPS6181791A
JPS6181791A JP17096785A JP17096785A JPS6181791A JP S6181791 A JPS6181791 A JP S6181791A JP 17096785 A JP17096785 A JP 17096785A JP 17096785 A JP17096785 A JP 17096785A JP S6181791 A JPS6181791 A JP S6181791A
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JP
Japan
Prior art keywords
sequence
vector
dna
replication
gene
Prior art date
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Pending
Application number
JP17096785A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ケイス・シー・バツクマン
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Biotechnica International Inc
Original Assignee
Biotechnica International Inc
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は所望の性質、例えば、所望化合物を生産する能
力を有する遺伝子工学的に製造さnた細胞に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to genetically engineered cells that have desired properties, such as the ability to produce desired compounds.

遺伝子工学的に付与された性質を有する生物の製造にあ
たっては、細胞の染色体に遺伝子工学的に製造された遺
伝子全組み込むことが望ましい。
In producing organisms with properties imparted by genetic engineering, it is desirable to integrate all genetically engineered genes into the chromosomes of cells.

染色体外要素(プラスミド)に存在する遺伝子の変更コ
ピーは、細胞の増殖中に突然変異したりまたは細胞中か
ら消失したりして、生産物の収fif減少させる傾向が
ある。これに比べて、染色体DNAは複製の間に確実に
保持される傾向があり、そのため染色体に存在する遺伝
子の遺伝子工学的・iじ飾は遺伝子工学で処理した細胞
の子孫に安定して保持される。
Modified copies of genes present on extrachromosomal elements (plasmids) tend to mutate or disappear from the cell during cell proliferation, reducing the yield of the product. In comparison, chromosomal DNA tends to be retained reliably during replication, so that genetically engineered markings of genes present on chromosomes are stably retained in the progeny of genetically engineered cells. Ru.

遺伝子工学的に処理されたDNAは一般にクローニング
 ベヒクルがその細胞中で自己複製可能であるときは、
宿生細胞の染色体中に組み込まれないから、遺伝子工学
的遺伝子の究極宿主はその中でベヒクルが複製出来ない
ものでなければならない。従って、染色体に存在する遺
伝子の変更方法は一般に二つの宿主全使用して行われる
。遺伝子工学的に製造された遺伝子を有するクローニン
グ ベヒクル?それが複製できろ第一のタイプの宿主細
胞中に得る。次いで細胞染色藻中への組み込みのため、
これを第二のタイツ−の宿主に移しかえる。
Genetically engineered DNA is generally cloned when the vehicle is capable of self-replication in the cell.
Since it is not integrated into the chromosome of the host cell, the ultimate host for the engineered gene must be one in which the vehicle cannot replicate. Therefore, methods for altering genes present in chromosomes are generally performed using both hosts. A cloning vehicle with genetically engineered genes? The first type of host cell in which it can replicate is obtained. Then for incorporation into cell staining algae,
Transfer this to the second tights host.

通常、第二宿主中に導入さnたDNAは、適当な複製開
始点金本米欠如するため又は第二宿主がプラスミドの複
製音引き起こし得ないため、複製ができない。そのよう
な状況の一つに、ツーラスミド操作のための都合よい光
分特性の知られた宿主である大腸菌(E、 Co11 
)中で処理され、大腸菌プラスミドの複製音引き起こし
得ない異なるタイプの微生物(例えば、酵′e−または
枯草菌(Baci−1hbs 5ubtilis ) 
)の染色体中にi且み込もうとされるプラスミドが挙げ
られる。例えば、ハルデンパンク(Haldenwan
g )らC1980)J、Bact−eriology
l 42 (1) : 90−98シエーラ−(5ch
erer )ら(1979) Proc、 Hat’ 
l 、 Acad。
Usually, the DNA introduced into the second host is unable to replicate because it lacks a suitable replication origin or because the second host is unable to initiate plasmid replication. One such situation is Escherichia coli (E, Co11), a known host with favorable optical properties for turasmid manipulation.
) and different types of microorganisms (e.g., yeast or Bacillus subtilis) which cannot cause replication of E. coli plasmids.
) plasmids that are intended to be integrated into the chromosome. For example, Haldenpunk (Haldenwan)
g) et al. C1980) J, Bact-eriology
l 42 (1): 90-98 Sierra (5ch
(1979) Proc, Hat'
l, Acad.

Sci、USA 76(to):4951−4955k
>照。
Sci, USA 76(to):4951-4955k
> Teru.

遺伝子工学的に処理した遺伝子全第一宿主として使用し
たものと同じタイプの1萌胞の染色体中に組み込ませる
場合には、他の工夫が必要であり、例えば、第二宿主を
突然変異させて、その埋填ではプラスミドD N Aの
複Hk不可能とする必要がある(例えば、ガツターソン
およびコシュラ/ド(Gutterson and K
oshland )  「インビトロで変更された配ダ
リによるバクテリア遺伝子の置き換えおよび増幅」、P
roc、 Nat (1,Acad、 5ci1Vo1
.80 、 pp、 4894−4898.1983年
8月参照。
If the entire genetically engineered gene is to be integrated into the chromosome of a single embryo of the same type as that used as the first host, other measures are required, such as mutating the second host. , the filling should make it impossible to duplicate plasmid DNA (eg, Gutterson and K.
oshland) “Replacement and amplification of bacterial genes by in vitro modified sequences”, P.
roc, Nat (1, Acad, 5ci1Vo1
.. 80, pp. 4894-4898. August 1983.

一般に、本発明はバクテリア染色体中に組み込まんとす
る遺伝子工学的に処理した遺伝子のためのクローニング
ベクターとして使用されるベクターに関する。本発明の
ベクターは複製−特異的配列、即ち自己複製全可能とし
バクテリア宿主細胞中で安定に維持しうる配列全音む。
Generally, the present invention relates to vectors used as cloning vectors for genetically engineered genes intended to integrate into bacterial chromosomes. The vectors of the invention contain replication-specific sequences, ie, sequences that are capable of autonomous replication and are stably maintained in bacterial host cells.

本ベクターは複製−特異的配列を挟む制限工/ドヌクレ
アーゼ開裂部位も含み、そのため該複製−特異的配列は
都合よく切り離すことができる。さらに本発明のベクタ
ーは、バクテリア宿主染色体に組み込ませる遺伝子工学
的に処理したDNA配列も有する。
The vector also contains restriction/donuclease cleavage sites that flank the replication-specific sequences, so that the replication-specific sequences can be conveniently excised. Additionally, the vectors of the invention also have genetically engineered DNA sequences that integrate into the bacterial host chromosome.

複製−特異的配列上句り離すことにより、遺伝子工学的
に処理したDNA配列は、自己複製に使用された宿主細
胞と同じタイプのバクテリア宿主細胞の染色体に組み込
むことが可11巳であり、また安定な維持も可能であり
、従って遺伝子工学的に処理した配列がバクテリア染色
体の一部として複製することを可能とする。このベクタ
ーはさらに、染色体上に遺伝子工学的に処理した配列を
有するバクテリア細胞全検出できる手段を提供するDN
A配列を含む。
By separating replication-specific sequences, genetically engineered DNA sequences can integrate into the chromosomes of bacterial host cells of the same type as those used for self-replication, and Stable maintenance is also possible, thus allowing the genetically engineered sequences to replicate as part of the bacterial chromosome. This vector further provides a means for detecting all bacterial cells that have genetically engineered sequences on their chromosomes.
Contains A sequence.

本発明の第二の観点は、前記ベクターの前駆体である。A second aspect of the present invention is a precursor of the vector.

該前駆体は、遺伝子工学的に処理した配列全欠如し、複
製−特異的配列會挟むどの部位も認Rしない制限エンド
ヌクレアーゼによって認識される開裂部位を有する。
The precursor lacks all genetically engineered sequences and has cleavage sites recognized by restriction endonucleases that do not recognize any intervening sites of replication-specific sequences.

第三の観点において本発叫は、遺伝子的に製造したDN
A配列を一つのタイプのバクテリア宿主細胞の染色体外
で複製し、次いで同じタイプのバクテリア細胞の染色体
に組み込むことが可NQ’1方法ヲ目的とする。この方
法の工程は、バクテリア宿主細胞中に前記ベクターを用
意し、この遺伝子工学的に処理した構成物から複製−特
異的配列全切り論し、そして残りのDNAを再環化させ
ることよりなる。該残りのDNAによってバクテリアJ
胞宿主金形質転換し、そして、遺伝子工学的に処理した
構成物全組換えによって細胞の染色体に組み込み、染色
体DNA配列を置き換える。
In the third aspect, the present cry is a genetically produced DNA.
The NQ'1 method is aimed at replicating the A sequence extrachromosomally in one type of bacterial host cell and then integrating into the chromosome of the same type of bacterial cell. The steps of this method consist of providing the vector in a bacterial host cell, excising all replication-specific sequences from this genetically engineered construct, and recircularizing the remaining DNA. The remaining DNA allows bacterial J
The cells are transformed into host cells, and the genetically engineered constructs integrate into the cell chromosome by total recombination, replacing the chromosomal DNA sequence.

好ましい態様においては、複製−特異的配列はプラスミ
ドに由来する複製開始点であり;宿主Δdj泡は例えば
、大腸菌であり、複製−特異的配列はpBR322の複
製開始点である。遺伝子工学的に処理した配列を運ぶバ
クテリア細胞全検出する手段を提供するDNA配列は抗
生物質への耐性を付与する配列である。また、好ましい
態様として、DNA配列の遺伝子工学的処理に言上れる
少なくとも一部の工程はベクターが宿主バクテリア細胞
中に維持されている間にベクター上でおこされることも
好ましい。遺伝子工学的に処理さnたDNAは両末端に
側位配列を有し、この側位配列は置ぎ決えられるべき染
色体DNAの両末端の各測位配列と1゛目同である。
In a preferred embodiment, the replication-specific sequence is a plasmid-derived origin of replication; the host Δdj bubble is, for example, E. coli and the replication-specific sequence is the origin of replication of pBR322. The DNA sequences that provide a means to detect all bacterial cells carrying the genetically engineered sequences are sequences that confer resistance to antibiotics. It is also preferred that at least some of the steps involved in genetically engineering the DNA sequence are performed on the vector while it is maintained in the host bacterial cell. Genetically engineered DNA has flanking sequences at both ends, and these flanking sequences are identical in position to each positioning sequence at both ends of the chromosomal DNA to be located.

さらにまた、好ましい態様として、本発明のベクターは
第一および第二制限酵素開裂部恒の間に選別マーカー全
含み、複製−特異的配列の存在を示すことができ、この
ため組み込み体上複製能力のある染色体外プラスミドを
持つ細胞から識別することを可能にする。単独または上
記選別マーカーとの組み合わせにより、複製−特異的配
列および切り離すべき他のDNAは、一つの選別マーカ
ーをコードする遺伝子を二つの非−機能性断片に分割す
るように位置し、これら非機能性断片は、前記断片の切
り離しにより機能性になる。このようにして、複製能力
のないDNAが宿主染色体に組み込まれると、第二選別
マーカーが発現される。
Furthermore, in a preferred embodiment, the vectors of the invention contain a selectable marker between the first and second restriction enzyme cleavage sites, which can indicate the presence of replication-specific sequences and thus have the ability to replicate on-integrators. allows for differentiation from cells with extrachromosomal plasmids. Alone or in combination with the selection markers described above, the replication-specific sequences and other DNA to be separated are positioned to divide the gene encoding one selection marker into two non-functional fragments, and these non-functional A functional fragment becomes functional upon cleavage of said fragment. In this way, when the replication-incompetent DNA is integrated into the host chromosome, the second selection marker is expressed.

従って、第二選別マーカーの存在で選別することによっ
て所望の組み込みをうげた細胞ヲ遠別することができる
。最も好ましくは、組み込まれるべきDNAは、テトラ
サイクリン耐性のような、選別可能で前記第二選別マー
カーと同じマーカーを有し、そのため該性質を発揮する
コロニーが確文されたのち、その性質を逆に選別してマ
ーカー遺伝子が切り離された微生物を単離することが出
来る。これによって、最終目的細胞を識別する方法が単
純化される;なぜなら、識別を所望細胞金高いパーセン
トで含む集団によって行うことになるからである。
Therefore, by selecting based on the presence of the second selection marker, it is possible to remotely separate cells that have undergone the desired integration. Most preferably, the DNA to be integrated has a marker that is selectable and the same as said second selection marker, such as tetracycline resistance, so that once colonies exhibiting the property have been established, the property can be reversed. Microorganisms from which marker genes have been separated can be isolated by selection. This simplifies the method of identifying the final target cells, since the identification will be performed with a population containing a high percentage of the desired cells.

本発明の方法は特に染色体に所望蛋白質をコードする遺
伝子工学的に処理した遺伝子を組み込み、第二宿主に所
望蛋白質を生産させるために使用し;またはバクテリア
細胞から染色体に存在する遺伝子を除去するため、正し
い配置の二つの別々のDNA配列(その一方は除去すべ
き遺伝子の置ぐ5′に自然に存在し、他方は遺伝子の3
′に自然に存在する)よりなる雑種DNAを構成するた
めに使用することも出来る。DNA分子をベクター中に
挿入し、そこから複製開始点全都合よく切り廉すことが
できる。遺伝子工学的に調造した構成物から複製開始点
を切り離した後、残部DNA’z再び環状化し、新たに
得た(蒋造物全組み込みによりバクテリアの細胞の染色
体の中の、前記構造物中の遺伝子工学的に処理したコピ
ーが目標とする遺伝子ローカス部分またはその付近に組
み込むことが出来る。
The method of the invention is particularly used to integrate a genetically engineered gene encoding a desired protein into a chromosome and cause a second host to produce the desired protein; or to remove a gene present in the chromosome from a bacterial cell. , two separate DNA sequences in the correct position, one naturally located 5' to the gene to be removed and the other 3' to the gene to be removed.
It can also be used to construct hybrid DNA consisting of (naturally occurring in The DNA molecule can be inserted into a vector, from which the origin of replication can be conveniently excised. After cutting out the origin of replication from the genetically engineered construct, the remaining DNA'z is circularized again and newly obtained Genetically engineered copies can be integrated at or near the targeted gene locus.

染色体に存在する遺伝子の変更は、遺伝子工学的に製造
した細胞の子孫に、該変更物が安定に維持されることを
保証する。染色体に存在する変更物を最終的に有するべ
き宿主細胞と同じタイプの宿主細胞内で調製され安定に
維持されつるベクターの使用は、二つの異なるタイプの
宿主を使用する系に固有の問題、例えば、異種(ヘテロ
ロガス)細胞タイプの間の制限修飾システム障害(re
st−riction modification s
ystem barrier ) f克服する。本発明
のベクターおよびその使用方法は染色体に存在する遺伝
子の変更を単純化し、そのような方法の適用範囲を拡大
するものである。
Modification of genes present in the chromosome ensures that the modification is stably maintained in the progeny of the genetically engineered cells. The use of vectors that are prepared and stably maintained in the same type of host cell as the one that will ultimately carry the alterations present in the chromosomes poses problems inherent in systems using two different types of hosts, e.g. , restriction modification system disorder (re) between heterologous cell types.
restriction modification s
system barrier) f to overcome. The vectors of the present invention and their methods of use simplify the modification of genes present in chromosomes and expand the scope of such methods.

一般に、本発明のベクターは、両側を制限エンドヌクレ
アーゼ部位で挟まれた複製開始点を含む前11妃体(例
えば、第2図のpKB701または44図に示すpKB
843)から構成される。こnら二つの制限エンドヌク
レアーゼ部位は同一または異なる酵素によって認識され
る部位であってよい。複製−特異的配列の外側には遺伝
子工学的処理をすべきDNA配列の挿入のだめの開裂部
位が存在する。好ましい態様においてはこの制限エンド
ヌクレアーゼ開裂部位は最初の二つの部位のいずれをも
認識しない酵素により認識される。このベクターはまた
DNA配列または複数の配列セグメントを有し、これら
は−緒になると抗生物質にたいする耐性の性質をコード
し、これによって染色体に遺伝子工学的に処理した配列
を有するバクテリア細胞を検出する手段が与えられる。
In general, the vectors of the invention are vectors of the present invention that contain an origin of replication flanked on both sides by restriction endonuclease sites (e.g., pKB701 in Figure 2 or pKB701 shown in Figure 44).
843). These two restriction endonuclease sites may be sites recognized by the same or different enzymes. Outside the replication-specific sequence there is a cleavage site for insertion of the DNA sequence to be genetically engineered. In a preferred embodiment, this restriction endonuclease cleavage site is recognized by an enzyme that does not recognize either of the first two sites. The vector also contains a DNA sequence or sequence segments which together encode the property of resistance to antibiotics and thereby provide a means for detecting bacterial cells having the genetically engineered sequences in their chromosomes. is given.

そのような前駆体の二つの具体例C’1)KB701お
よびpKBF343)の構造を、それらの製造の記載に
より以下に説明する。
The structures of two specific examples of such precursors C'1) KB701 and pKBF343) are explained below with a description of their preparation.

前駆体の製造 pKB701およびpKB843の構成に関する以下の
説明はベクターの製造方法を説明するものである;ここ
に具体的に記載されていない範囲にかんしては、例えば
、マニアチス(Maniatis )、Mo1ecuL
ar CLoningCコールド スプリング ハーバ
−ラボラ) IJ−ズ 1982)に記載されている標
準的組換えDNAMl術を使用した。
Precursor Production The following description of the construction of pKB701 and pKB843 describes the method of vector production; to the extent not specifically described herein, for example, Maniatis, MolecuL
Standard recombinant DNA techniques were used as described in CLONING C. Cold Spring Harbor Laboratory (IJ-S. 1982).

ベクターpKB701c第2図参照)を製造するため、
複製開始点に隣接してこnを挾む部位に−Kpn(リン
カ−を挿入したpBR322誘導体を製造した。これは
ベータ ラクタマーゼ遺伝子に隣接する複製開始点の側
においては3iy、u3Aによる部分消化により行われ
た。先ずベータ ラクタマーゼ遺伝子と開始点の間にH
ind [[IJ /カーを挿入した。次に、このHi
nd III部位をJ(pnl’)ンカーを使用してK
pn I VA位に変換した。同様にして、pBR32
2のTt屓tt 1部筐をKpn IIJ :/カーを
もちいてKpni部位に変換した。この製造の処方によ
ってNcoi部位(Kpn lリンカ−とTthlll
 1部位との接合部に)およびNde 1部位(構造中
に現われる二つのとなりあうKpnII)ンカーの間に
)が生じる。二つのリンカ−挿入物は一つのプラスミド
上に組み込まれ、NdelおよびEcoRIを含む構成
物とされた。その結果、pBR322のNdelおよび
Tthlll I部位の間の少量の成分は最終ベクタ〜
から失われた。Hind m !7ノカーの元の挿入物
も少量の成分の損失に含まれる軒、こ九ら少量物の削除
はいずれもベクターの有用性に影響を及ぼさない。
To produce the vector pKB701c (see Figure 2),
A pBR322 derivative was prepared in which -Kpn (linker) was inserted at the site adjacent to the replication origin and sandwiching this. This was carried out by partial digestion with 3iy and u3A on the side of the replication origin adjacent to the beta-lactamase gene. First, H was inserted between the beta-lactamase gene and the starting point.
ind [[IJ / car inserted. Next, this Hi
nd III site using a J(pnl') linker.
It was converted to pn I VA position. Similarly, pBR32
The Tt part of 2 was converted into a Kpni site using KpnIIJ:/car. This manufacturing recipe allows the Ncoi site (Kpnl linker and Tthllll
1 site) and an Nde 1 site (between two adjacent KpnII) anchors that appear in the structure). Two linker inserts were incorporated onto one plasmid, resulting in a construct containing Ndel and EcoRI. As a result, a small amount of components between the Ndel and Tthll I sites of pBR322 are present in the final vector ~
lost from. Hind m! Neither the original insert nor the deletion of these minor components, including the loss of minor components, affects the usefulness of the vector.

第二の前駆体ベクターpKB843は第4図に示す要素
から製造され、その使用をより効果的にする成る種の改
良を含んでいる。pKB843の要素の詳細は下記の構
造に関する記載から明らかにされる。簡単に言えば、p
KB843は所望の組み込みを受けた細胞の選別を助け
る二つの選別マーカーを含む。pKB701を使用する
時は複製開始点は完全に削除する必要がある;さもない
と、組み込みが生じたコロニーとマーカーが染色体外要
素上に存在するコロニーを識別するだめの選別マーカー
を使用することは不可能であろう。
A second precursor vector, pKB843, was produced from the elements shown in Figure 4 and contains certain improvements that make its use more effective. Details of the elements of pKB843 are revealed from the structural description below. Simply put, p
KB843 contains two selection markers that aid in the selection of cells that have undergone the desired integration. When using pKB701, the origin of replication must be completely deleted; otherwise, it is not possible to use a selective marker to distinguish between colonies where integration has occurred and colonies where the marker is present on an extrachromosomal element. It would be impossible.

プラスミドpKB843は下記の如く、この問題を解消
するものである。
Plasmid pKB843 overcomes this problem, as described below.

プラスミドpKB843は、襟製開始点とともに削除さ
れるセグメント上に選別oT症表現型をコードする遺伝
子を■する。第4図に示すとおり2、pKB843はピ
ースBVCpBR322からの複製開始点、およびαr
rtpRを含んでいる。従って、アンピシリン耐性の存
在は染色体外プラスミドpKB843がその複製開始点
とともに存在することを示唆する。
Plasmid pKB843 carries the gene encoding the selected OT disease phenotype on a segment that is deleted along with the collar start. As shown in Figure 42, pKB843 is the origin of replication from piece BVCpBR322, and αr
Contains rtpR. Therefore, the presence of ampicillin resistance suggests that extrachromosomal plasmid pKB843 is present along with its origin of replication.

プラスミドpKB843は、第二の選別OfE表現型(
テトラサイクリン耐性)をコードする遺伝子も含む。こ
の遺伝子はピースBKより二つの不活性なフラグメント
に分割されている。複製開始点が削除され、生じたベク
ターが組み込まれると、二つのフラグメントは接合して
機能性tet  遺伝子を生じ、こnを用いて組み込み
体を複製開始点を保持するプラスミドを有する細胞と区
別することができる。後述する如く、切り離しを受けた
細胞を単離するためにtel  にたいして逆の選別を
するためにも1更用できる。
Plasmid pKB843 was selected for the second selection OfE phenotype (
It also contains genes encoding tetracycline resistance). This gene has been split into two inactive fragments from piece BK. Once the origin of replication is deleted and the resulting vector is integrated, the two fragments are fused to produce a functional tet gene, which is used to distinguish integrants from cells harboring plasmids carrying the origin of replication. be able to. As described below, one can also be used to reverse sort against tel to isolate cells that have undergone detachment.

プラスミドpKB843は宿主染色体に組み込むべき配
列の挿入のため、適当な制限エンドヌクレアーゼ開裂部
位をも有する;例えば、第4図のEcoR(である。
Plasmid pKB843 also contains suitable restriction endonuclease cleavage sites for the insertion of sequences to be integrated into the host chromosome; for example, EcoR (FIG. 4).

pKB843を製造するには、第4図に示す三つの別々
のセグメントを用6意し、前記72アチスらの組換えD
NA操作技術を用いて、−緒に連結する。
To produce pKB843, the three separate segments shown in Figure 4 were prepared and the recombinant D
Connect together using NA manipulation techniques.

ピースAはtet  凍伝子の5′部分を含むセグメン
ト、例えば、pBE322をEcoRlおよびBamH
Iで消化して得られる3 75 bpのフラグメントで
ある。
Piece A is a segment containing the 5' portion of the tet cryogene, e.g. pBE322, with EcoRl and BamH.
This is a 375 bp fragment obtained by digestion with I.

ピースEv′1pER322の2.1.4kbセグメン
トであり、Tthlll (からEcoRrまでの領域
を含み、そして復製開始点々らびにアンピンリ7耐注遺
伝子また;よ類似の機能を有するDNA’セグメントを
有する。このセグメントはEcoRlおよびTthll
l Iで消化することによって得られ、セグメントの末
端はリンカ−により、まずKpnl末端に、次いでf3
amHI末端へと変換される。
The piece Ev'1 is a 2.1.4 kb segment of pER322, which includes the region from Tthll to EcoRr, and has a DNA' segment with a similar function to the replication origin and the Anpinli7 injection tolerance gene. The segments are EcoRl and Tthll
The ends of the segment are linked by linkers, first to the Kpnl end and then to the f3 end.
amHI end.

ピースCはtel  遺伝子の3′部分に隣接するBa
mH(部位を■する任意の適当な領域であり、ピースA
の5′部位を補って機能的tetR遺伝子を生じる。p
BR322の適当なフラグメントまたは前駆体例えば、
リンカ−によりH7)α「部位をEcoRIVCK換し
たpME9 CATCC37019]のBamH[カら
HpaIのフラグメントが使用できる。
Piece C is Ba adjacent to the 3' part of the tel gene.
mH (any suitable area that covers the part, piece A
tetR gene to generate a functional tetR gene. p
A suitable fragment or precursor of BR322, e.g.
A fragment of BamH [from pME9 CATCC37019] in which the H7)α site was replaced with EcoRIVCK by a linker can be used.

プラスミドpKB701およびpKB84 、lj:大
腸菌YMC9中でアメリカン ティシュ−タイプ カル
チャー・ コレクショ/にそれぞれ寄託番号39772
および53181として寄託されている。これらの寄託
期間は37  CFRl、14の下に寄託機関に認めら
れた者に分譲が許され、特許の取得と同時に公衆の入手
〇T詣注に対する寄託微生物の全ての制限は最終的に除
去される。出願人および承継者は寄託をブタペスト条約
の要求に適合するよう移管する。
Plasmids pKB701 and pKB84, lj: deposited in E. coli YMC9 at the American Tissue-Type Culture Collection/No. 39772, respectively.
and 53181. The term of these deposits is such that they may be distributed to persons authorized by the depository under 37 CFRl. Ru. Applicant and his successors shall transfer the deposit to comply with the requirements of the Budapest Treaty.

発明の効果 一般に前、躯体ベクターは次のようにして使用される;
第1図1αおよび1bにおいて、DNA配列Aを、複製
開始点ROおよび抗生物質耐性を与えベクターを有する
細胞を識別するためのマーカーMを有する前、実体ベク
ターに挿入する。前、駆体ヘの配列Aの挿入は、前駆体
上に複製開始点を挾むいずれの部位も認識しない酵素に
よって認識される開裂部位が存在することにより可能と
なる。
Effects of the Invention In general, the main body vector is used as follows;
In FIGS. 1α and 1b, a DNA sequence A is inserted into the entity vector before carrying an origin of replication RO and a marker M to confer antibiotic resistance and identify cells carrying the vector. Insertion of sequence A into the precursor is made possible by the presence of a cleavage site on the precursor that is recognized by an enzyme that does not recognize any sites that sandwich the origin of replication.

配列Aは染色体への組み込みのための配列A′へと遺伝
子工学的に加工しつる任意の配列であってよく、例えば
、本来必要な蛋白質または所望生産物への経路内の反応
を触媒する酵素をコードする構造遺伝子とその遺伝子の
発現の適当な調節配列が一緒になったものでよい。配列
Aはその各末端に側位領域を有し、配列A′での置き換
えを目指す宿主染色体配列Acの相当領域と相同であり
且つおなじ方向である。これら側位領域は組換え現象に
より配列A′の染色体への組み込みを可能ならしめるに
充分長いことが必要である。具体的には、染色体への構
造A′の導入の効率は相同側位傾頭のサイズが増力口す
るとともに高まる。
Sequence A may be any sequence that can be genetically engineered into sequence A' for integration into the chromosome, e.g., an enzyme that catalyzes a reaction in a pathway to a necessary protein or desired product. It may be a combination of a structural gene encoding the gene and appropriate regulatory sequences for the expression of that gene. Sequence A has flanking regions at each end thereof, which are homologous and in the same orientation as the corresponding regions of the host chromosome sequence Ac that are intended to be replaced by sequence A'. These flanking regions need to be sufficiently long to allow integration of sequence A' into the chromosome by recombination events. Specifically, the efficiency of introducing structure A' into the chromosome increases as the size of the homologous lateral tilt increases.

第1c図において、DNA配列は配列Aの所望の変化を
あたえる遺伝子工学的加工によって配列Aが変更配列A
′に変わるよう遺伝子工学的に加工される。第Lc図に
おいて、変更配列A′を含むベクターは、該ベクター上
に複製開始点ROが存在することから、宿主細胞中で自
己複製でき、また安定に維持される。全ての段階におい
て、遺伝子工学的に処理されるベクター及び遺伝子は、
最終的にその染色体に変更を目指すものと同一のタイプ
の;細胞中に維持できる。
In Figure 1c, the DNA sequence is modified by genetic engineering to produce a desired change in sequence A.
Genetically engineered to change to ’. In Fig. Lc, the vector containing the modified sequence A' can autonomously replicate in host cells and is stably maintained because of the presence of the replication origin RO on the vector. At all stages, vectors and genes that are genetically engineered are
It can ultimately be maintained in cells of the same type as those aimed at changing its chromosomes.

変更配列の宿主細胞の染色体への組み込みを達成するた
め、プラスミドを単離する。次いで複製開始点ROを制
限エンドヌクレアーゼ消化により切り離しく第1d図〕
、DNAの残部から分離し、残部をDNAリガーゼで処
理して再び環状化する。
To achieve integration of the modified sequence into the chromosome of the host cell, a plasmid is isolated. The origin of replication RO is then excised by restriction endonuclease digestion (Figure 1d).
, separated from the rest of the DNA, and the remainder is treated with DNA ligase to recircularize.

ベクターを宿主細胞に取り込ませてその甲でベクター/
′i+Ia胞染色体の配列Ac  (こnのためにベク
ターは遺伝子工学的に処理したコピーA′を有する)の
部分またはその近辺に組み込まnる(第1e図)。複#
開始点を失った構造物のみが庸胞染色体に組み込まれる
。組み込みの結果生産された変更(Aつ染色体と野性種
(Ac)染色体の比率は、側位領域のサイズが全体的に
互いに等しいとぎに最大となる;なぜなら、この場合に
変更の各サイドでの組換え率を等しくすることに都合が
よいからである。
The vector is taken up into the host cell and the vector/
'i+Ia' integrates at or near the sequence Ac (for which the vector has a genetically engineered copy A') of the chromosome (FIG. 1e). Multiple #
Only structures that have lost their starting point are integrated into the cell chromosome. The ratio of changes produced as a result of integration (A chromosome to wild type (Ac) chromosomes) is greatest when the sizes of the flanking regions are generally equal to each other; This is because it is convenient to equalize the recombination rate.

第1f図において、交叉組換え現象が生じるときは変更
配列A′は細胞染色体に存在し、天然配列Acはベクタ
ーに存在する(第1g図)。
In Figure 1f, when a cross-recombination event occurs, the modified sequence A' is present in the cell chromosome and the native sequence Ac is present in the vector (Figure 1g).

特定ベクター(pKB719)の構成および使用により
、染色体に存在する遺伝子の削除のための上記方法の使
用を説明する。第3図において、pheA構造遺伝子を
含む全染色体配列を削除した大腸菌を得るため、大腸菌
phe A遺伝子をクローニングして使用した。phe
A遺伝子の両サイドからの成分をMするDNAの小片を
構成した。一方のサイドとしてEcoRiからHinc
II  までの領域を使用し、他方のサイドとしてBa
n lからXmn ■までの領域を使用した。これらの
領域を結合して、pl(B2O2のEcoRIとPvu
11部位の間にクローニングしてpKB719を得た。
The construction and use of a specific vector (pKB719) illustrates the use of the above method for the deletion of genes present in the chromosome. In FIG. 3, the E. coli phe A gene was cloned and used to obtain E. coli in which the entire chromosomal sequence including the pheA structural gene was deleted. phe
A small piece of DNA containing components from both sides of the A gene was constructed. Hinc from EcoRi as one side
II and Ba as the other side.
The area from nl to Xmn ■ was used. These regions were combined to form pl (B2O2 EcoRI and Pvu
pKB719 was obtained by cloning between the 11 sites.

pKB719fKpnlで消化し、得られたフラグメン
トをポリアクリルアミド ゲル電気泳動で分離した。遺
伝子工学的に処理したphe A削除物を有する大きい
フラグメントをDNAリガーゼを用いて環状化し、大腸
菌ストンYMC9CATCC33927)に形質転換し
た。アンピシリン耐性形質転換体を選別した。こnはp
BR322によるYMC9の形質転換よりも100ない
し1000倍低い1itj率で起こった。形質転換体に
ついてプラスミドDNAの存在を分析した。調製された
DNAフラグメ/トにもとのフラグメントまたは不完全
に消化されたpKB719が混在するときは、形質転換
体の成るものはpKB719と同一のプラスミドを有す
るであろう。pKE719形pJ Ir換体の回収の頻
度は、環状化DNAを制限エンドヌクレアーゼNdel
(これtfi複製開始点フラグメ/トを有するDNA分
子を直線化する)で処理すると急激に減少する。プラス
ミドの存在が検出されなかった数種のアンピシリン耐性
単離物が同定され、これらの単離物のカルチャーについ
てサイクロセリン増強によりフェニルアラニン オート
トロフ(変異体)を増やした。このようなフェニルアラ
ニンオートトロフは同時にアンピンリン耐性を消失して
おり、これらがaLf図Km説した機構により発生した
ことを示唆している。
pKB719fKpnl was digested, and the resulting fragments were separated by polyacrylamide gel electrophoresis. The large fragment carrying the genetically engineered phe A deletion was circularized using DNA ligase and transformed into E. coli ston YMC9CATCC33927). Ampicillin-resistant transformants were selected. This is p
Transformation of YMC9 with BR322 occurred at a 100- to 1000-fold lower rate. Transformants were analyzed for the presence of plasmid DNA. If the prepared DNA fragment is mixed with the original fragment or incompletely digested pKB719, the resulting transformant will have a plasmid identical to pKB719. The frequency of recovery of pKE719-form pJIr conversion was determined by converting circularized DNA into restriction endonuclease Ndel.
(which linearizes DNA molecules with TFI replication origin fragments) causes a sharp decrease. Several ampicillin-resistant isolates were identified in which the presence of the plasmid was not detected, and cultures of these isolates were enriched for phenylalanine autotrophs (mutants) by cycloserine enhancement. Such phenylalanine autotrophs simultaneously lost their ampinrin resistance, suggesting that these were generated by the mechanism described by the aLf diagram.

pKB719と同じプラスミドを有する形質転換体また
は複製OT能染色体外要素の上にαmpR選別マーカー
を有する他のプラスミドを有する形質転換体の存在に関
する上記問題は、pKB843由来のプラスミドを使用
することにより、所望現象を受けた微生物の選別機構の
改善のため、解消される。pKE843に所望の染色体
−挿入フラグメントを挿入したのち、そして上記のよう
にして復′#、開始点が削除されたのち、生じたプラス
ミドを宿主微生物に挿入し、テトラサイクリ/耐性形質
転換体を選別する。tet  のシフグル コピーを有
する。訓胞のために適当なテトラサイクリンの量を便用
するが、最も好ましくは約3μmμである。
The above problems regarding the presence of transformants with the same plasmid as pKB719 or other plasmids with the αmpR selection marker on the replication OT-competent extrachromosomal element can be overcome by using the pKB843-derived plasmid. The issue was resolved due to improvements in the selection mechanism for microorganisms affected by the phenomenon. After inserting the desired chromosome-inserted fragment into pKE843, and after the start point has been deleted as described above, the resulting plasmid is inserted into a host microorganism and tetracyclyclytic/resistant transformants are selected. do. It has a Schiffglu copy of tet. A suitable amount of tetracycline for the cell is used, most preferably about 3 μmμ.

cLrrLp  マーカーの使用は、選別された形質転
換体が組み込みtel  遺伝子により特徴ずけられ、
復製能力のあるプラスミド上のtet  遺伝子により
特徴ずけられるものでないことを確実にするためである
(元のフラグメントが複製不活性フラグメントの二つに
結合して、let  遺伝子を有する複製能力のあるプ
ラスミドを生じることが稀にありうる)。
The use of the cLrrLp marker allows selected transformants to be characterized by an integrated tel gene;
This is to ensure that the original fragment is not characterized by the tet gene on the replication-competent plasmid (the original fragment joins the two replication-inactive fragments, resulting in a replication-competent plasmid carrying the let gene). may occur in rare cases).

最後にテトラサイタリン耐性クローンから、サブクロー
ンとして、テトラサイクリン遺伝子の切り離しを受けそ
のため元の染色体の相同部分(第5図のAc)の所望の
切り離しもまた生じているもの、或いは例えば、pKB
843に由来する相同セグメントA′の不所望な切り離
しを受けているものを選別することができる。tet 
 にだいする選別は例えば、ボフナー(Bochner
)ら(1980)J、Bacteriolog’l  
143 : 926−933に開示されている一般的方
法により行いつる。
Finally, from the tetracytalline resistant clones, subclones can be obtained which have undergone excision of the tetracycline gene and thus also caused the desired excision of the homologous portion of the original chromosome (Ac in Figure 5), or, for example, pKB.
It is possible to select those that have undergone undesired cleavage of the homologous segment A' derived from 843. tet
For example, Bochner
) et al. (1980) J, Bacteriologi'l
143:926-933.

所望の切り離しをうけた細胞に非常に富む集団を選別す
ることにより、そのような細胞の同定が非常に容易にな
り、例えば、切り離しの結果出現した表現型性質をスク
リーニングまたは選別することができ、或いは全細胞D
NAの制限工/ドヌクレアーゼ消化の後サザン プロッ
ト分析のような正確なきめう構造を示す単純なスクリー
ニングによることもできる。
By selecting a population highly enriched in cells that have undergone the desired cleavage, the identification of such cells can be greatly facilitated, for example by screening or sorting for phenotypic properties that emerge as a result of the cleavage; Or whole cell D
A simple screen showing the correct structure can also be used, such as restriction/donuclease digestion of NA followed by Southern blot analysis.

第5図はpKB843のような前1−g体をペースとし
切り離し可能な復製決定DNAセグメント(第5図のR
O)によって二つの部分(第5図の夫々MLおよびMR
)に分断されている第一マーカー遺伝子を有するベクタ
ーの使用を一般的に説明するものである。複製−決定セ
グメントは第二マーカー遺伝子、M2  も有する。他
の観点において、ラベルは第5図の第1図について上記
したものと同様である。工程は同様であるが、但し、p
KE843について前記した選択操作は例えば、工程5
fにおいてM2 の不存在およびMLRの存在の決定の
ためにおこなわれ、工程5んでMLHにたいして選別を
行なった。
Figure 5 shows a separable reproduction-determining DNA segment (R
O) into two parts (ML and MR respectively in Fig.
) generally describes the use of a vector having a first marker gene that is split into two. The replication-determined segment also has a second marker gene, M2. In other respects, the labels are similar to those described above with respect to FIG. 1 of FIG. The process is the same, except that p
For example, the selection operation described above for KE843 is performed in step 5.
f to determine the absence of M2 and the presence of MLR, and in step 5 a selection against MLH was performed.

更なる態様は特許請求の範囲に記載する。例えば、本発
明方法は任意蛋白質の生産をコードする遺伝子工学的遺
伝子の挿入に使用出来る。
Further embodiments are set out in the claims. For example, the method of the invention can be used to insert genetically engineered genes encoding the production of any protein.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1α図ないし第1h図は、遺伝子工学的に処理した遺
伝子をバクテリア細胞の染色体DNA中に導入する方法
の工程の流れ図であり、ベクターDNAと染色体DNA
上の′訓限工/ドヌクレアーゼ部位を示しており、 第2図はベクターpKE701の模式図であり、その制
限工/ドヌクレアーゼ部位を示しており、第3図ば′p
KB719の構造を示す模式図であり、 第4図はpKB843の構造を示す模式図であり、 第5α図ないし第5h図は、遺伝子工学的に処理した遺
伝子をバクテリア細胞の染色体中に導入する別法の工程
の流れ図である。 1丁丁 代  理  人  弁理士   湯  浅  恭  三
“、−:f(外5名) 図面の浄吉(内容に変更なし) A1 IG 4 手  続  補  正  書 昭和6ρ年/ρ月 2日 特許庁斗官 宇 賀 道 部数     い1事件の表
示 昭和6θ年特許願第1り0267 号 2、発明の名称 8立ケニ5六べ2/− 6補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所 2 喜  l:’+λテフ?−p・イン7一−rシ7丁
、し・イ、コーポし−フ7F゛4、代理人
Figures 1α to 1h are flowcharts of the steps of a method for introducing genetically engineered genes into the chromosomal DNA of bacterial cells.
Figure 2 is a schematic diagram of vector pKE701, showing its restriction enzyme/donuclease site;
FIG. 4 is a schematic diagram showing the structure of pKB843; FIG. 5α to FIG. 1 is a flowchart of the process of the method. Patent attorney Kyozo Yuasa, -:f (5 others) Jokichi of the drawings (no changes to the content) A1 IG 4 Procedures Amendment Written by the Patent Office on the 2nd day of April 1939 Government Uga Michi Number of copies 1 Indication of the case 1927 Patent Application No. 10267 2 Title of the invention 8 Tachikeni 56be 2/- 6 Person making the amendment Relationship with the case Patent applicant address 2 Ki l :'+λtef?-p・in71-rshi7cho、shi・i・corposhi-fu7F゛4、agent

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)複製−特異的配列; 前記複製−特異的配列の一末端に隣接し、制限エンドヌ
クレアーゼにより認識される第一開裂部位; 前記複製−特異的配列の他の末端に隣接し、制限エンド
ヌクレアーゼにより認識される第二開裂部位; 前記第一及び第二部位は前記ベクター上において前記第
一もしくは第二開裂部位を認識する制限エンドヌクレア
ーゼにより認識される唯一の部位であり; バクテリア細胞の染色体に組み込ませる遺伝子工学的に
処理したDNA配列;および 前記遺伝子工学的に処理した配列を有するバクテリア細
胞を検出する手段; よりなり、前記ベクターはバクテリア細胞中で前記遺伝
子工学的に処理した配列の安定な維持および自己複製が
可能であり、そして前記複製−特異的配列の切断によつ
て、前記ベクターが安定に維持されうる細胞とおなじタ
イプのバクテリア細胞の染色体中に、前記遺伝子工学的
に処理した配列は組み込まれ、そして該遺伝子工学的に
処理した配列は次いで前記染色体の一部として複製可能
である; ことを特徴とするベクター。 (2)前記第一開裂部位を認識する制限エンドヌクレア
ーゼが前記第二開裂部位を認識する制限エンドヌクレア
ーゼと同じものである特許請求の範囲第1項記載のベク
ター。 (3)前記検出手段が、抗生物質にたいする耐性を付与
する遺伝子である特許請求の範囲第1項記載のベクター
。 (4)ベクターが複製可能なバクテリア細胞が大腸菌で
ある特許請求の範囲第1項記載のベクター。 (5)複製−特異的配列がpBR322の複製開始部で
ある特許請求の範囲第4項記載のベクター。 (6)前記遺伝子工学的に処理した配列がその一方の末
端に第一側位DNA配列および他方の末端に第二側位D
NA配列を有し、前記バクテリア染色体が置き換えられ
るべきDNA配列を含み、該置き換えられるべきDNA
配列は、その一方の末端に前記第一側位DNA配列と相
同の配列を有しその他方の末端に前記第二側位DNA配
列と相同であるDNA配列を有する、特許請求の範囲第
1項記載のベクター。 (7)置き換えられるべき染色体配列が蛋白質の発現を
コードする遺伝子を含み、遺伝子工学的に処理した配列
が前記染色体遺伝子から遺伝子工学的に処理した遺伝子
を含む、特許請求の範囲第6項記載のベクター。 (8)置き換えられるべき染色体配列が一部の側に相同
染色体配列が側位し他方の側に第二相同染色体配列が側
位した遺伝子を含み、遺伝子工学的に処理した遺伝子が
実質的に前記第一および第二側位配列よりなる特許請求
の範囲第6項記載のベクター。 (9)遺伝子工学的に処理した配列が製造目的蛋白質を
コードする構造遺伝子を含む特許請求の範囲第1項記載
のベクター。 (10)ベクターが、第一制限開裂部位と第二制限開裂
部位との間に複製−特異的配列の存在をマークするため
の選別可能表現特性をコードするマーカーを有する、特
許請求の範囲第1項記載のベクタ(11)ベクターが選
別可能な表現特性をコードするマーカー遺伝子を含み、
該遺伝子は第一及び第二制限開裂部位の間のベクターの
部分によつて二つの非機能性フラグメントに分割されて
おり、該遺伝子は前記部分が切り離されたとき発現され
る特許請求の範囲第1項記載のベクター。 (12)表現特性が、その存在または不存在に関して選
別される特許請求の範囲第10項または第11項記載の
ベクター。 (13)表現特性がテトラサイクリン耐性である特許請
求の範囲第12項記載のベクター。 (14)表現特性がアンピシリン耐性である特許請求の
範囲第10項または第11項記載のベクター。 (15)ベクターがpKB701、ATCC寄託番号N
o.39772、またはpKB843、ATCC寄託番
号No.53181、に由来する特許請求の範囲第1項
記載のベクター。 (16)[1]第一バクテリア細胞中で、特許請求の範
囲第1項記載のベクタ−上に遺伝子工学的に処理したD
NAを維持し、 [2]該ベクターを制限エンドヌクレアーゼにさらし、
そして複製−特異的配列を含むDNAセグメントを除去
し、 [3]残存DNAを再環化し、 [4]前記第一細胞と同タイプの第二バクテリア細胞を
前記再環化した残存DNAで形質転換し、組換えにより
前記遺伝子工学的に処理したDNAを該細胞の染色体中
に導入し、染色体DNAの目的セグメントを置き換え、
そして [5]遺伝子工学的に処理したDNAが染色体中に組み
込まれた形質転換細胞の子孫を同定する、ことよりなる
人工的に遺伝子工学的に処理したDNAをバクテリア細
胞の染色体中に導入し、染色体DNAのセグメントを置
き換える方法。 (17)遺伝子工学的に処理されたDNAの人工的遺伝
子工学的処理の少なくとも一部は第一バクテリア細胞中
で行われる特許請求の範囲第16項記載の方法。 (18)形質転換バクテリア細胞子孫が、ベクターの存
在により与えられた抗生物質耐性により同定される特許
請求の範囲第16項記載の方法。 (19)バクテリア細胞が大腸菌(E.coli)種の
ものである特許請求の範囲第16項記載の方法。 (20)[1]自然状態では一部が削除すべき遺伝子の
直ぐ5′側に存在し、他方が通常該遺伝子の3′側に存
在する二つに分離したDNA配列を正しい順序に連結し
て雑種DNA分子を形成することにより、遺伝子工学的
に処理したDNAを形成し、 [2]前記雑種DNA分子を、複製に必要なDNA配列
を容易に切り離しうるベクター中へ挿入し、[3]前記
複製に必要な配列をベクターから切り離して残存DNA
を再環化させ、 [4]バクテリア細胞を前記環化残存DNAで形質転換
し、該雑種DNA分子を該細胞の染色体中に組み込みに
より導入し、これにより前記染色体に存在する遺伝子を
置き換え、そして [5]置き換えられた遺伝子の代わりに、細胞染色体中
に前記雑種DNA分子が組み込まれた前記細胞の子孫を
同定する、 ことにより、バクテリア細胞から染色体上に存在する遺
伝子を特異的に削除する特許請求の範囲第16項記載の
方法。 (21)ベクター上の遺伝子工学的に処理した配列が蛋
白質をコードする構造配列を有し、そして該蛋白質を得
るため第二バクテリア細胞またはその子孫を培養するこ
とにより、所望蛋白質を製造するための特許請求の範囲
第16項記載の方法。 (22)複製−特異的配列; 前記複製−特異的配列の一つの末端に隣接し、制限エン
ドヌクレアーゼにより認識される第一開裂部位; 前記複製−特異的配列の他の末端に隣接し、制限エンド
ヌクレアーゼにより認識される第二開裂部位;および 前記複製−特異的配列の外側に存在し前記第一または第
二開裂部位を認識しない第三の制限エンドヌクレアーゼ
により認識される少なくとも一つの開裂部位;よりなり
、 前記第一および第二開裂部位はベクター上において該第
一または第二開裂部位を認識する制限エンドヌクレアー
ゼにより認識される唯一の部位である; ことよりなる特許請求の範囲第1項記載のベクターのた
めの前駆体ベクター。 (23)pKB701、ATCC寄託番号No.397
72、pKB843、ATCC寄託番号No.5318
1またはそれらの誘導体である特許請求の範囲第22項
記載のベクター。
[Scope of Claims] (1) A replication-specific sequence; a first cleavage site adjacent to one end of the replication-specific sequence and recognized by a restriction endonuclease; the other end of the replication-specific sequence a second cleavage site adjacent to and recognized by a restriction endonuclease; said first and second sites are the only sites on said vector that are recognized by a restriction endonuclease that recognizes said first or second cleavage site; a genetically engineered DNA sequence to be integrated into the chromosome of the bacterial cell; and means for detecting bacterial cells having the genetically engineered sequence; in the chromosome of a bacterial cell of the same type as the cell in which the vector is capable of stable maintenance and self-replication of the treated sequence and, by cleavage of the replication-specific sequence, the vector can be stably maintained. A vector characterized in that a genetically engineered sequence is integrated, and the genetically engineered sequence is then capable of replicating as part of the chromosome. (2) The vector according to claim 1, wherein the restriction endonuclease that recognizes the first cleavage site is the same restriction endonuclease that recognizes the second cleavage site. (3) The vector according to claim 1, wherein the detection means is a gene that confers resistance to antibiotics. (4) The vector according to claim 1, wherein the bacterial cell in which the vector can replicate is Escherichia coli. (5) The vector according to claim 4, wherein the replication-specific sequence is the replication initiation site of pBR322. (6) The genetically engineered sequence has a first side DNA sequence at one end and a second side DNA sequence at the other end.
NA sequence, the bacterial chromosome contains a DNA sequence to be replaced, and the DNA to be replaced
Claim 1, wherein the sequence has a sequence homologous to the first side DNA sequence at one end thereof and a DNA sequence homologous to the second side DNA sequence at the other end. Vectors listed. (7) The chromosomal sequence to be replaced includes a gene encoding protein expression, and the genetically engineered sequence includes a genetically engineered gene from the chromosomal gene. vector. (8) The chromosomal sequence to be replaced includes a gene flanked by a homologous chromosomal sequence on one side and a second homologous chromosomal sequence on the other side, and the genetically engineered gene is substantially 7. The vector according to claim 6, comprising first and second flanking sequences. (9) The vector according to claim 1, wherein the genetically engineered sequence contains a structural gene encoding the protein to be produced. (10) The vector has a marker encoding a selectable expression characteristic for marking the presence of a replication-specific sequence between the first restriction cleavage site and the second restriction cleavage site. Vector described in Section (11) The vector contains a marker gene encoding a selectable expression characteristic,
The gene is divided into two non-functional fragments by a portion of the vector between the first and second restriction cleavage sites, and the gene is expressed when said portion is separated. The vector described in Section 1. (12) The vector according to claim 10 or 11, wherein the expression characteristic is selected for its presence or absence. (13) The vector according to claim 12, wherein the expression characteristic is tetracycline resistance. (14) The vector according to claim 10 or 11, wherein the expression characteristic is ampicillin resistance. (15) Vector is pKB701, ATCC deposit number N
o. 39772, or pKB843, ATCC Deposit No. 53181. (16) [1] D genetically engineered onto the vector according to claim 1 in a first bacterial cell.
[2] exposing the vector to a restriction endonuclease;
and removing the DNA segment containing the replication-specific sequence, [3] recircularizing the remaining DNA, and [4] transforming a second bacterial cell of the same type as the first cell with the recircularized remaining DNA. and introducing the genetically engineered DNA into the chromosome of the cell by recombination to replace the target segment of the chromosomal DNA,
and [5] identifying progeny of the transformed cell in which the genetically engineered DNA has been integrated into the chromosome; A method of replacing segments of chromosomal DNA. (17) The method according to claim 16, wherein at least a part of the artificial genetic engineering treatment of the genetically engineered DNA is performed in the first bacterial cell. (18) The method of claim 16, wherein the transformed bacterial cell progeny are identified by antibiotic resistance conferred by the presence of the vector. (19) The method according to claim 16, wherein the bacterial cells are of the species E. coli. (20) [1] In the natural state, one part of the DNA sequence exists immediately on the 5' side of the gene to be deleted, and the other part normally exists on the 3' side of the gene. Two separate DNA sequences are linked in the correct order. [2] inserting the hybrid DNA molecule into a vector from which the DNA sequences necessary for replication can be readily excised; [3] The sequences necessary for replication are separated from the vector and the remaining DNA is
[4] transforming a bacterial cell with said circularized residual DNA, introducing said hybrid DNA molecule by integration into the chromosome of said cell, thereby replacing the gene present in said chromosome, and [5] A patent for specifically deleting a gene present on a chromosome from a bacterial cell by identifying progeny of said cell that has integrated said hybrid DNA molecule into the cell chromosome in place of the replaced gene. The method according to claim 16. (21) The genetically engineered sequence on the vector has a structural sequence encoding a protein, and the desired protein is produced by culturing a second bacterial cell or its progeny to obtain the protein. A method according to claim 16. (22) a replication-specific sequence; a first cleavage site adjacent to one end of said replication-specific sequence and recognized by a restriction endonuclease; a first cleavage site adjacent to the other end of said replication-specific sequence and recognized by a restriction endonuclease; a second cleavage site recognized by an endonuclease; and at least one cleavage site recognized by a third restriction endonuclease that is external to said replication-specific sequence and does not recognize said first or second cleavage site; The first and second cleavage sites are the only sites on the vector that are recognized by a restriction endonuclease that recognizes the first or second cleavage site; Precursor vector for the vector. (23) pKB701, ATCC deposit no. 397
72, pKB843, ATCC Deposit No. 5318
23. The vector according to claim 22, which is 1 or a derivative thereof.
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