کلونینگ و بیان ژن اورات اکسیداز استرپتومایسس جدا شده از دریا در باکتری اشریشیاکلی اوریگامی

زمینه و هدف: استرپتومایسس‌ها باکتری‌های رشته‌ای گرم مثبت و هوازی هستند که از منابع متفاوت جدا می‌شوند. این باکتری‌ها توانایی تولید متابولیت‌های ثانویه و مواد فعال بیولوژیکی را دارند و از این جهت در زمینه بیوکنترل بسیار حائز اهمیت هستند. اورات اکسیداز یکی از فراورده‌های آنزیمی میکروبی است که از منابع مختلفی از جمله استرپتومایسس قابل استخراج است. این مطالعه به منظور کلونینگ و بیان ژن اورات اکسیداز استرپتومایسس جدا شده از دریا در باکتری اشریشیاکلی اوریگامی انجام شد.روش بررسی: در این مطالعه توصیفی تعداد 60 نمونه آب و رسوب از اعماق متفاوت سواحل دریای خزر در استان مازندران جمع‌آوری گردید. آزمون‌های رنگ آمیزی گرم، متیل رد،vp، سیترات، هیدرولیز نشاسته، هیدرولیز کازئین، احیا نیترات، اکسیداز وکاتالاز برای تعیین هویت و جداسازی استرپتومایسس دریا انجام شد. ژن اورات اکسیداز توسط روش کلونینگ ta با استفاده از وکتور ptg19 در درون میزبان اشریشیاکلی اوراگامی کلون گردید. بیان ژن کلون شده در کلنی‌های نوترکیب توسط روش real time pcr بررسی شد. با استفاده از نرم‌افزارهای clustalx و mega5درخت فیلوژنی رسم گردید.یافته‌ها: غربالگری نمونه‌های آب دریا 12 ایزوله استرپتومایسس را شناسایی کرد که همگی دارای ژن اورات اکسیداز بودند. بیان ژن اورات اکسیداز در اشریشیاکلی اوریگامی توسط روش realtima pcr به اثبات رسید. نتایج بررسی‌های فیلوژنتیکی، برخی خویشاوندان نزدیک استرپتومایسس را به عنوان کاندید مطالعات بعدی معرفی نمود.نتیجه‌گیری: باکتری استرپتومایسس می‌تواند به عنوان منبع غنی از متابولیت‌های ثانویه با کاربردهای فراوان مورد توجه قرار گیرد و به عنوان سویه‌ای بومی به منظور تولید آنزیم اورات اکسیداز به کار رود. با به کار بردن میزبان‌های کلونینگ مختلف و بررسی شرایط بهینه تولید، این سویه می‌تواند نامزد مطالعات آینده به منظور ساخت داروها و ترکیبات ضدمیکروبی باشد.

Cloning and Expression of Urate Oxidase Gene Isolated from Marine Streptomyces in Escherichia coli Origami Bacteria

Background and Objective: Streptomyces are grampositive and aerobic bacterial strains that are isolated from different sources. Streptomyces have the ability to produce secondary metabolites and biologically active substances and are therefore very important in the field of biocontrol. Urate oxidase is a microbial enzyme product that can be extracted from a variety of sources, including streptomycin. In the present study, cloning of the urate oxidase gene isolated from seawater streptomycosis was performed in Escherichia coli Origami bacteria.Methods: In this descriptive study, a total of 60 water and sediment samples were collected from different depths of the Caspian Sea coast in Mazandaran province, Iran. The Geram, staining methyl red, VP, citrate, starch hydrolysis, casein hydrolysis, nitrate reduction, oxidase and catalase tests were performed to identify and isolate Streptomyces. The urate oxidase gene was cloned using the TA cloning method using the PTG19 vector inside the host of Escherichia coli Origami. The expression of cloned genes in recombinant colonies was investigated by RealTime PCR. The phylogenetic tree was drawn using clustalX and Mega5 software.Results: Screening of marine water samples identified 12 isolated streptomyces, all of which had the urate oxidase gene. The expression of urate oxidase gene in Escherichia coli Origami was confirmed by RealTime PCR. The results of phylogenetic studies identified some close relatives of Streptomyces as candidates for subsequent studies.Conclusion: Streptococcus bacteria can be considered as a rich source of secondary metabolites with many applications and can be used as a native to produce the enzyme urate oxidase. By using different cloning hosts and examining optimal production conditions, this strain can be a candidate for future studies to develop antimicrobial drugs and compounds.