<h2>Cellobiose 대사가 향상된 P. stipitis 진화 균주의 선별</h2> <p>Cellobiose 조건에서 적응진화된 균주 집단으로부터 cellobiose 대사가 향상된 P. stipitis 돌연변이 단일 개체를 선별하기 위하여 열 번째 배양에서 회수한 효모 세포들을 \( 20 \mathrm { ~g } /l \) 의 glucose를 포함하는 고체배지에 배양하여 대략 350개 정도의 콜로니를 확보한 후 40 개의 콜로니를 무작위로 선별하여 \( 20 \mathrm { ~g } / l \) 의 cellobiose 조건에서 회분식 발효를 수행하였다. \( 20 \mathrm { ~g } / l \) 의 cellobiose 조건에서 40 개의 균주들은 거의 비슷한 수준의 cellobiose 대사 및 ethanol 생산 양상을 나타내었으며(보충 Fig. 1 및 보충 Table 1), 그중 ethanol 수율을 비교하여 3개의 균주들을 골라 \( 40 \mathrm { ~g } /l \) 의 cellobiose 조건에서 회분식 발효를 수행하여 우수한 cellobiose 대사 효율을 보이는 균주를 선별하고자 하였다.</p> <p>Fig. 2 는 P. stipitis 모균주 및 3 가지 돌연변이 균주들 (YN14, YN16 및 \( \mathrm { YN } 47 \) )의 \( 20 \mathrm { ~g } /l \) 및 \( 40 \mathrm { ~g } / l \) cellobiose 조건에서의 회분식 발효 양상을 나타내고 있다. \( 20 \mathrm { ~g } / l \) cellobiose 조건에서 모균주는 72 시간 동안 약 \( 6 \mathrm { ~g } / l \) 의 cellobiose를 소모하였으나 ethanol은 전혀 생성하지 못한 반면, 돌연변이 균주들은 거의 비슷한 발효 양상을 나타내어 24 시간 동안 cellobiose를 모두 소모하고 약 \( 8 \mathrm { ~g } / l \) 의 ethanol을 생산하였다. (Fig. 2A-2C). 한편 \( 40 \mathrm { ~g } / l \) cellobiose 조건에서 모균주는 72 시간 동안 약 \( 10 \mathrm { ~g } / l \) 의 cellobiose를 소모하여 \( 20 \mathrm { ~g } / l \) cellobiose 조건에 비해 약간 증가한 cellobiose 소모속도를 나타내었으나 여전히 ethanol은 생성되지 않았다. 반면 돌연변이 균주들의 경우 \( 20 \mathrm { ~g } / l \) cellobiose 조건에서는 비슷한 발효 양상을 나타내었으나, \( 40 \mathrm { ~g } /l \) cellobiose 조건에서는 3 가지 균주들이 약간 다른 발효 양상을 나타내었다(Fig. 2D-2F). 특히 YN14 균주는 발효 후 24 시간 동안 다른 균주들에 비해 빠른 cellobiose 소모 및 ethanol 생산 양상을 보였기 때문에 YN14 균주를 최종적으로 선별하여 P. stipitis YN14로 명명하였으며 이후 추가적인 실험을 진행하였다. P. stipitis 모균주 및 3 가지 돌연변이 균주들의 발효 결과는 Table 1 에 정리하였다.</p> <table border><caption>Table 1. Summarized results from cellobiose fermentations with the parental \( P \). stipitis strain and three isolated strains from the last culture of the serial subcultures. Fermentation parameters \( \left ( \mathrm { OD } _ { 600 } \right . \) ethanol, sugar consumption rate, ethanol productivity and ethanol yield from sugar) were calculated from the values at \( 24 \mathrm { ~h } \) after fermentations. All fermentation experiments for evaluation of the parental strain and the isolated strains were performed once.</caption> <tr><td>Culture condition</td><td>Strains</td><td>\( \mathrm { OD } _ { 600 } \)</td><td>Ethanol \( ( \mathrm { g } / l) \)</td><td>Sugar consumption rate \( ( \mathrm { g } / \mathrm { l } \cdot \mathrm { h } ) \)</td><td>Ethanol productivity \( ( \mathrm { g } / \mathrm { l } \cdot \mathrm { h } ) \)</td><td>Ethanol yield from sugar \( ( \mathrm { g } / \mathrm { g } ) \)</td></tr><tr><td>Cellobiose \( 20 \mathrm { ~g } / \mathrm { l } \)</td><td>CBS6054</td><td>\(4.1 \)</td><td>\(0.0 \)</td><td>\(0.10 \)</td><td>\(0.00 \)</td><td>\(0.00 \)</td></tr><tr><td></td><td>YN14</td><td>\(8.1 \)</td><td>\(8.2 \)</td><td>\(0.82 \)</td><td>\(0.34 \)</td><td>\( 0.41 \)</td></tr><tr><td></td><td>YN16</td><td>\(8.7 \)</td><td>\(8.0 \)</td><td>\( 0.83 \)</td><td>\(0.33 \)</td><td>\(0.40 \)</td></tr><tr><td></td><td>YN47</td><td>\(8.4 \)</td><td>\(7.6 \)</td><td>\(0.81 \)</td><td>\(0.32 \)</td><td>\(0.39 \)</td></tr><tr><td>Cellobiose \( 40 \mathrm { ~g } / \mathrm { l } \)</td><td>CBS6054</td><td>\( 5.1 \)</td><td>\( 0.0 \)</td><td>\( 0.17 \)</td><td>\( 0.00 \)</td><td>\( 0.00 \)</td></tr><tr><td></td><td>YN14</td><td>\( 11.9 \)</td><td>\( 16.6 \)</td><td>\( 1.10 \)</td><td>\( 0.46 \)</td><td>\( 0.42 \)</td></tr><tr><td></td><td>YN16</td><td>\( 12.3 \)</td><td>\( 15.8 \)</td><td>\( 1.08 \)</td><td>\( 0.44 \)</td><td>\( 0.40 \)</td></tr><tr><td></td><td>YN47</td><td>\( 12.5 \)</td><td>\( 16.1 \)</td><td>\( 1.09 \)</td><td>\( 0.45 \)</td><td>\( 0.41 \)</td></tr></table>
표1에서 \( \left.\mathrm { OD } _ { 600 } \right . \)열 중에서 가장 큰 값은 어떤 균주야?
YN47