cloning and expression of com1 and omph genes of coxiella burnetii in periplasmic compartment of escherichia coli with the aim of recombinant subunit vaccine production

Coxiella burnetii is an obligate and gram-negative bacteria causing query fever (q fever) disease, despite the importance of q fever, there is no universal vaccine against this disease. therefore, application of the recombinant subunit vaccines which use com1 and omph as immunogenic proteins can be useful in this regard. to perform the current project, com1 and omph genes were amplified by polymerase chain reaction (pcr) method, then, the pcr products were purified by dna precipitation technique. in order to clone, first, both genes along with the pet-22b(+) vector were digested by ncoi and xhoi enzymes and then, com1 and omph genes were ligated in linear vectors by t4 dna ligase. the recombinant vectors were transformed in bl21 (de3) strain of escherichia coli and expression was induced by 1 mm isopropyl β-d-1-thiogalactopyranoside. expression of com1 and omph was investigated using 12% sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis. finally, both proteins were purified by ni-nta columns and consequently confirmed by western blotting. the results of assessing 1% agarose gel showed that pcr amplification, dna precipitation, and digestion of both genes were successfully performed. the results of colony pcrs and sequencing revealed that com1 and omph were correctly cloned in pet-22b(+) vector. finally, the results of expression, purification, and western blotting of both proteins showed that bl21 (de3) strain of escherichia coli could be able to express com1 and omph proteins. based on the collected data, it seems that escherichia coli as an affordable and simple host can be applied to express com1 and omph genes. it should be mentioned that products of the present project can be examined as recombinant subunit vaccines against q fever.

همسانه سازی و بیان ژ‌ن‌های Com1 و OmpH از باکتری کوکسیلا بورنتی در فضای پری پلاسمیک اشرشیا کلی با هدف تولید واکسن زیرواحدی

کوکسیلا بورنتی یک باکتری گرم منفی است که سبب بروز بیماری تب کیو می­گردد. علی رغم اهمیت بیماری تب کیو، واکسن جهانی برای مقابله با این بیماری وجود ندارد. بنابراین بکارگیری واکسن‌های زیرواحدی که از پروتئین‌های ایمنوژنیک Com1 و OmpH استفاده می‌کنند می‌تواند سودمند باشد. برای انجام این پژوهش ژن‌های Com1 و OmpH با استفاده از روش واکنش زنجیره­ای پلیمراز تکثیر شد، سپس محصولات روش واکنش زنجیره­ای پلیمراز با استفاده از تکنیک نشست DNA خالص­سازی گردید. به منظور همسانه سازی، در ابتدا هر دو ژن به همراه وکتور pET22b(+) با استفاده از دو آنزیم NcoI و XhoI هضم گردیدند و سپس دو ژن Com1 و OmpH با استفاده از آنزیم T4 لیگاز درون وکتور خطی الحاق گردیدند. وکتورهای نوترکیب به سویه BL21(DE3) از باکتری اشرشیا کلی ترنسفرم گریدند و بیان با استفاده 1 میلی مولار IPTG القاء گردید. بیان Com1 و OmpH با استفاده از SDSPAGE 12 درصد مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت هر دو پروتئین با استفاده از ستون‌های NiNTA خالص­سازی شدند و با وسترن بلات مورد تایید قرار گرفتند. بررسی نتایج بر روی ژل اگاروز یک درصد نشان داد، تکثیر، نشست DNA و هضم آنزیمی به موفقیت صورت گرفته است. نتایج کلونی روش واکنش زنجیره­ای پلیمراز و توالی­یابی نیز نشان داد که هر دو ژن به درستی درون وکتور الحاق شده­اند. نتایح بیان، خالصسازی و وسترن بلات نیز نشان داد سویه BL21(DE3)از اشرشیا کلی توانسته است سبب بیان هر دو پروتئین گردد. با توجه به نتایج این تحقیق به نظر می رسد، اشرشیا کلی به عنوان یک سیستم بیانی ساده و ارزان قیمت می­تواند برای بیان ژن‌های Com1 و OmpHبه کار گرفته شود. باید خاطر نشان کرد، محصولات این تحقیق می‌تواند به عنوان واکسن‌های زیرواحدی در مقابل تب کیو مورد آزمایش قرار گیرد.