The stability of ColEl-trp recombinant plasmid was studied in $\underline{Escherichia} \underline{coli}$ mutant strains.
MV12/pVH5 $trpR^+$ strains were stable during the cultivation up to stationary phase regardless of the composition of medium. In death phase, $trp^-$ cells were generated at a frequency of 1% and one of 4 $trp^-$ cells had three modified plasmids and the rest had no plasmid. When MV12/pVH5 $trpR^+$ strain was cultivated in chemostat culture without tryptophan, stability of the plasmid was maintained at 100% until 50 generation times. In glucose-limited chemostat culture, $trp^-$ cells began to appear after about 30 generation times and they were enriched in the culture medium due to the higher growth rate than $trp^+$ cells.
In MV12/pVH5 $tna^-$ strains and in the cultivation with indoleacrylic acid (30μg/ml), the stability was decreased by about 10%. In these conditions, $trp^-$ cells showed the heterogeneous profile of plasmids whose sizes were smaller and/or 2-3 times larger than original ColE1-trp plasmid.
However, in MV12/pVH5 $trpR^-$ strains, the stability of the plasmid was decreased by about 95% because $trp^-$ cells were enriched in the culture medium due to the higher growth rate than $trp^+$ cells, and the $trp^-$ cells were lossed their entire plasmids.
In $trp^-$ cells which appeared in death phase, the interconversion between $trp^+$ and $trp^-$ cells was detected and it is believed that this event was related to the expression of trp operon.
필수 아미노산인 tryptophan의 생합성과 연관된 $\underline{Escherichia} \underline{coli}$의 돌연변이 균주내에서 ColEl-trp recombinant plasmid의 안정성을 조사하였다.
Wild type 균주내에서도 배지의 조성에 무관하게 stationary phase까지 100% 안정하였으나 death phase 에서는 1% 의 빈도로 $trp^-$ 세포들이 나타났다. 또한 glucose 를 성장 제한 농도로 넣어 준 chemostat culture 에서는 약 30 세대에서 부터 안정성이 떨어지기 시작 하였고, 그 이후부터는 빠른 생장 속도를 가진 $trp^-$ 세포들이 점점 많아졌다. $Tna^-$ mutation이 도입된 경우와 배지에 indoleacrylic acid를 넣어준 경우에는 stationary phase 까지 배양했을 때 약 90%까지 그 안정성이 떨어졌다. 또한 $trpR^-$ mutation이 도입된 경우에는 배지에 trp 를 넣어 주었을 경우에 약 5%, 배지에 trp 을 넣어주지 않았을 경우 약 55% 까지 그 안정성이 떨어졌다.
이들 $trp^-$ 세포들로 부터 plasmid를 분리한 결과 안정성이 적게 떨어진 경우에는 원래 ColE1-trp plasmid 와 다른 크기를 가진 plasmid 들이 여러 종류가 나타났고 이들의 크기는 원래보다 약간 적은 크기에서 부터 2 - 3 배 크기 정도였다. $trpR^-$ 세포들의 경우는 이와 달리 $trp^-$ 세포들이 모두 plasmid 를 가지고 있지 않았다.
또한 death phase 에서 분리해낸 $trp^-$ cell 을 배양하는 도중에 $trp^-$ 와 $trp^+$ 의 상호 변환 현상이 높은 빈도로 일어나는 현상이 나타났고 이 현상은 trp operon 의 발현과 연관된 것으로 나타났다.
