تولید پروتئین دوگانه EspA- Tir از باکتری اشریشیا کلی O157:H7 در گیاه توتون (Nicotiana tobbacum)

نوع مقاله: علمی پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی دانشگاه شاهد، تهران، ایران،

2 دانشیار، گروه بیوتکنولوژی گیاهی، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست‏فناوری، تهران، ایران

3 استادیار، مرکز تحقیقات میکروبیولوژی کاربردی، دانشگاه علوم پزشکی بقیه الله(عج)، تهران، ایران

4 استادیار، گروه بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی دانشگاه شاهد، تهران، ایران

5 کارشناس‌ارشد آزمایشگاه بیوتکنولوژی گیاهی، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست‏فناوری، تهران.

چکیده

باکتری E.coli O157:H7 یک پاتوژن مهم انسان و حیوان است که در انسان موجب بروز اسهال خونریزی دهنده و سندرم اورمی همولتیک (HUS) می­شود. اتصال به سلول­های میزبان اولین گام در تثبیت این باکتری است که به‌واسطه سیستم ترشحی نوع III (T3SS) و از طریق میانکش بین پروتئین­های ترشحی صورت می­گیرد. در این میان EspA به‌عنوان جزء اصلی تشکیل‌دهنده سیستم ترشحی است و ارتباط تنگاتنگی با اتصال اولیه­ باکتری به سلول میزبان و تشکیل بیوفیلم باکتریایی دارد. EspA به سبب ساختار خود و قرارگرفتن در غشاء باکتری، یک ایمنی­زای قوی می­باشد. Tirنیز پروتئینی است که پس از بیان در باکتری و از طریق T3SS به سلول میزبان منتقل و در غشاء آن مستقر می­شود و نقش مهمی در اتصال باکتری به میزبان دارد. هدف از این تحقیق ساخت سازه ژنی که دارای فاکتورهای فوق الذکر (EspA-Tir) بوده و انتقال آن به درون گیاه هدف می‌باشد. در راستای ساخت واکسن خوراکی کارا بر علیه باکتری اشریشیا کلی O157:H7. پس از بررسی­های بیوانفورماتیکی سازه­ ژنی دو قسمتی و espA-tir توسط رابط جداکننده پپتیدی به یکدیگر متصل و ژن آن‌ها به‌طور مصنوعی ساخته شد. پس از بهینه‌سازی کدون‏ها براساس گیاه تنباکو، تحت کنترل پروموتر CaMV35S در ناقل بیانی گیاه کلون گردید. سپس تراریختی و باز‏زایی گیاه تنباکو با آن انجام گرفت. آنالیز­های انجام‌شده مشخص کرد که ژن‌های مربوطه در گیاه موردنظر وارد و بیان می­گردد

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Production of bivalent protein EspA-Tir from Escherichia coli O157:H7 in Tobacco (Nicotiana tobbacum)

نویسندگان [English]

  • Hossein Maleki 1
  • Ali Hatef Salmanian 2
  • Jafar Amani 3
  • Alaodin Kordenaiej 4
  • Mahyat Jafari 5
1 M.Sc. Department of Biotechnology, Faculty of Agriculture, Shahed University, Tehran, Iran
2 Associated Professor, Department of Plant Biotechnology, National Institute of Genetic Engineering and Biotechnology (NIGEB), Tehran, Iran,
3 Assistant Professor, Applied Microbiology Research Center, Baqiyatallah University of Medical Sciences, Tehran, Iran,
4 Assistant Professor, Department of Biotechnology, Faculty of Agriculture, Shahed University, Tehran, Iran.
5 Plant Biotechnology Lab., National Institute of Genetic Engineering and Biotechnology (NIGEB), Tehran, Iran,
چکیده [English]

E. coli O157:H7 is an important zoonotic pathogen that causing severe gastrointestinal disease such as hemorrhagic diarrhea and hemolytic uremic syndrome. The first step of bacterial pathogenicity is, attaching to the host cell. EspA is a protein molecule and forms as  filamentous  structure  that is transiently expressed on the outer membrane surface and interacts with the host cell during the early stage adhesion and forms bacterial biofilm, this filamentous structure make it a strong immunogenic. Tir is bacterial protein that translocated to host cell after expression in the bacteria by type III secretion system (T3SS) and integrated in to host cell membrane. Intimin can attach to the host cell by conducting to Tir. The purpose of this study is constructing bivalent gen which contains virulence factor mention before and transferring in to target plant in order to production edible vaccine against E. coli O157:H7.After bioinformatics investigation the two bivalent gen construction (espA-Tir,) were attached by peptide linker, and the gens were constructed. After codon optimization based on tobacco; construction were cloned in expression vector which contains CaMV35s promoter. After transformation and regeneration, the expressions of transgenes were showed in analysis.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Edible vaccine
  • E.coli O157:H7
  • Tir
  • EspA