دست‌کاری ژنتیکی باکتری پروبیوتیک لاکتوکوکوس لاکتیس به منظور تولید پروتئین omp10 بروسلا آبورتوس

هدف: در تمام گونه‌های باکتری بروسلا، توالی ژن omp10 حفاظت شده است. خاصیت آنتی‌ژنیسیته بالای محصول این ژن می‌تواند باعث تحریک سیستم ایمنی میزبان شود. استفاده از باکتری پروبیوتیک لاکتوکوکوس لاکتیس به عنوان حامل زنده علاوه بر ایمن بودن، برای تولید پروتئین‌های نوترکیب و انتقال ژن به سلول‌های یوکاریوتی مناسب است. omp10 جزئی از لیپوپروتئین‌های سطحی در غشای خارجی بروسلا با خاصیت ایمنی‌زایی بسیار بالا است که در جذب مواد مغذی، انتقال سیگنال، چسبندگی و مقاومت آنتی‌بیوتیکی نقش اساسی دارد. این پروتئین دارای خواص آنتی‌ژنیک بوده و می‌تواند به صورت متصل با آنتی‌ژن‌های دیگر، دارای نقش کمکی باشد. لذا هدف از این تحقیق ایجاد باکتری پروبیوتیک لاکتوکوکوس لاکتیس به منظور تولید پروتئین omp10 بروسلا آبورتوس می‌باشد.مواد و روش‌ها: ژن omp10 باکتری بروسلا آبورتوس همراه با سیگنال پپتید usp45 به صورت سنتتیک در وکتور pnz8148 کلون شد. وکتور نوترکیب ابتدا در باکتری اشریشیاکلی سویه‌ی top10 تکثیر و سپس توسط کیت استخراج پلاسمید خالص‌سازی شد. غلظت پلاسمید استخراج شده توسط نانودراپ سنجیده شد. pnz8148-usp45-omp10 توسط روش الکتروپوریشن، به درون باکتری لاکتوکوکوس لاکتیس ترانسفورم شد. تایید کلونینگ و بررسی بیان ژن omp10 توسط تکنیک‌های rt-pcr، هضم آنزیمی و sds-page انجام گرفت.یافته‌ها: نتایج نشان‌دهنده بیان موفقیت‌آمیز ژن هدف omp10 در باکتری پروبیوتیک لاکتوکوکوس لاکتیس بود و پروتئین نوترکیب به خوبی در این باکتری پروبیوتیک بیان شد.نتیجه‌گیری: پژوهش حاضر نشان داد که پروتئین omp10 در باکتری‌ پروبیوتیک لاکتوکوکوس لاکتیس ترانسفورم شده توسط الکتروپوریشن با وکتور نوترکیب pnz8148-usp45-omp10 بیان می‌شود. لاکتوکوکوس لاکتیس ترانسفورم شده در مطالعه حاضر، می‌تواند در مطالعات آینده به عنوان واکسن زیر واحد خوراکی جهت پیشگیری از بروسلوز، مناسب باشد. 

genetic manipulation of probiotic bacterium lactococcus lactis to produce omp10 protein of brucella abortus

introduction: in all species of brucella bacteria, the omp10 gene sequence is conserved. the high antigenic property of this gene product stimulates the host’s immune system. using the probiotic lactococcus lactis bacterium as a live carrier, in addition to being safe, is suitable for the production of recombinant proteins and gene transfer to eukaryotic cells. omp10 is one of the surface lipoproteins in brucella’s outer membrane with high immunogenicity which has a substantial role in up-taking nutrition, signaling, adherence, and antibiotic resistance. this protein has antigenic properties and can play an adjuvant role when attached to other antigens. therefore, the purpose of this research is to create the probiotic bacteria lactococcus lactis to produce the omp10 protein of brucella abortus.materials and methods: brucella abortus omp10 gene with usp45 peptide signal was synthetically cloned in the pnz8148 vector. the recombinant vector was first reproduction in escherichia coli strain top10 and then purified by plasmid extraction kit. the concentration of extracted plasmid was measured by nanodrop. the recombinant pnz8148-usp45-omp10 vector was then transformed into lactococcus lactis bacteria through electroporation. cloning and gene expression assessment and verification were done by sds-page, enzyme digestions, and rt-pcr techniques.results: the results showed the successful expression of the target gene omp10 in the lactococcus lactis probiotic bacteria. the recombinant protein was well expressed in probiotic bacteria.conclusion: the present study showed that the omp10 protein is expressed in the probiotic bacterium lactococcus lactis transformed by electroporation with the recombinant pnz8148-usp45-omp10 vector. lactococcus lactis transformed in the present study can be suitable as an oral subunit vaccine to prevent brucellosis in future studies.