For the analysis of the effects of culture conditions such as temperature, pH and dissolved oxygen level, on cell growth, production of carboxymethylcellulase, plasmid stability, plasmid content and gene expression efficiency in recombinant cell fermentation system, batch culture was performed using a recombinant $\underline{Bacillus megaterium}$ ATCC 14945(pCK 108). As culture temperature increased from 30℃ to 44℃, maximum cell concentration and plasmid stability tended to decline but plasmid content, gene expression efficiency and specific production of carboxymethylcellulase increased. And expression of cloned gene was more efficient at higher plasmid content. At acidic and basic pHs, production of carboxymethylcellulase, plasmid content and plasmid stability were showed lower value than those obtained in the vicinity of neutral pH. At higher level of dissolved oxygen, maximum cell concentration, plasmid content and gene expression efficiency were higher, but plasmid stability was less affected by low level of dissolved oxygen. From the analyses of phenotypic expression of the recombinant cells and electrophoretic analyses of plasmid isolated, it was found that the instability of the plasmid was caused by segregation rather than modification of plasmid itself.
재 조합 미생물의 배양에서, 배양조건중 온도, pH, 용존 산소농도가 세포성장,Carboxymethylcellulase, plasmid 안정성, 세포내 plasmid 의 양, 그리고 유전자 발현 효율에 미치는 영향을 조사하기 위해서, 서로다른 배양 조건에 따라 회분배양을 수행하였다. 사용된 재조합 미생물은 Bacillus megaterium ATCC 14945 (pCK108) 이며 이 세포에는 CMCase 유전자와 kanamycin 내성을 나타내는 유전자를 갖는 재조합 plasmid 가 들어있다. 배양온도가 올라감에 따라서, 최고 세포농도와, plasmid 안정성이 감소하는 경향을 나타냈으나, plasmid 양과 CMCase 의 비생산률, 그리고 유전자 발현 효율은 증가하는 양상을 나타내었다. 즉,plasmid content 가 세포내에 더 많을 때, CMCase 유전자의 발현 효율이 더 좋게 나타났다. 중성 pH를 제외한 다른 pH 에서는, plasmid 양과 plasmid 안정성이 중성 pH 에서 얻은 값보다 더 낮은 값을 보였다. 용존 산소량을 더 높게 해 주었을 때는, 최고 세포 농도와 CMCase의 생산, 그리고 유전자 발현 효율이 더 높게 나타났다. 그러나 plasmid 안정성은 용존의 양에 크게 영향을 받지 않았다. 재조합 세포들의 표현형에 대한 분석과 분리한 plasmid 의 전기 영동적 분석을 통해본 결과, plasmid 의 불안정성은 plasmid 자체의 변형에 의 하기보다는 segregation에 의해서 일어났다는 것임을 알수 있었다.