طراحی و مطالعه بیوانفورماتیکی ژن صناعی موتانت زیرواحد کاتالیتیک دیفتریاتوکسین (dtxA)

مقدمه: دیفتری ناشی از باسیل کورینه باکتریوم، بیماری مهلکی است که بقراط در ۵ قرن قبل از میلاد آنرا شرح داده است.عامل این بیماری کشنده، اگزوتوکسین DTx می باشد. دیفتریاتوکسین شامل دو زنجیره کاتالیتیک(A) و اتصال دهنده(B) می باشد. این توکسین با واسطه زنجیره Bبه رسپتور بسیاری از سلولهای اندام های بدن از جمله میوکارد ، اعصاب محیطی وکلیه ها متصل شده و زنجیره A پس از ورود به سلول، باعث مهار سنتز پروتئین و مرگ سلول هدف می شود. تاکنون از توکسوئید این باکتری به عنوان واکسن استفاده شده است. هدف از این مطالعه طراحی و تهیه ژن جهش یافته صناعی زیرواحد کاتالیتیک دیفتریاتوکسین(dtxA) و بررسی های بیوانفورماتیکی لازم به منظور بررسی بیان در وکتور pET۲۸a و تولید پروتئین نوترکیب حاصل از آن، به عنوان کاندید واکسن علیه دیفتری می باشد. مواد و روش ها: پس از تعیین و بهینه سازی ترادف ژن dtxA واجد دو جهش G۵۲E و A۱۵۸G، وبررسی های بیوانفورماتیکی مربوطه، ژن صناعی در وکتور بیانی تهیه گردیده و صحت آن مورد مطالعه قرار گرفت. سازه ژنی dtxA pET۲۸a/ به میزبان بیانی E.Coli Bl۲۱ DE۳ منتقل گردید. سپس بیان و تولید پروتئین نوترکیب حاصل به عنوان کاندید واکسن، با کمک وسترن بلات مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته ها: نتایج بیوانفورماتیکی حاصل از بهینه سازی کدون های ژن زیرواحد A دیفتریاتوکسین منجر به سفارش و تهیه ژن صناعی جهش یافته این زیرواحد در وکتور بیانی گردید. آنالیز این ژن در این وکتور با کمک واکنش هضم آنزیمی و الکتروفورز، صحت آن را تائید نمود. پس از بیان و تولید پروتئین نوترکیب ، این پروتئین با وسترن بلات تایید گردید. بحث و نتیجه گیری: با توجه به مزیت های پروتئین نوترکیب DTxA به توکسوئید دیفتری به نظر می آید پروتئین نوترکیب حاصل می تواند جایگزینی مناسب به عنوان کاندید واکسن علیه دیفتریاتوکسین قرار گیرد که نیازمند مطالعات بیشتر می باشد.

کلیدواژه ها:

Corynebacterium diphtheria ، Diphtheria toxin ، dtxA Gene ، recombinant protein ، کورینه باکتریوم دیفتریه ، دیفتریاتوکسین ، پروتئین زیرواحدDTxA ، ژن dtxA ، واکسن نوترکیب