شناسایی، کلونینگ و توالی‌یابی ژن پیسیدین ماهی شانک سر طلایی (Sparus aurata) در باکتری Escherichia coli

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان
1 گروه شیلات، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی نور، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران
2 گروه بیوشیمی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
چکیده
پیسیدین در از بین بردن میکروارگانیسم ها اعم از باکتری، قارچ، ویروس، انگل طیف گسترده ای دارد و دارای فعالیت قوی ضدتوموری است و در افزایش ایمنی ذاتی نقش دارد و لذا در برابر باکتری ها مقاومت ایجاد نمی کند؛ بنابراین از اهمیت بالایی در آبزی پروری برخوردار است. در این پژوهش کلونینگ ژن پیسیدین ماهی شانک سر طلایی (Sparusaurata) در وکتور pTZ57R/T صورت گرفت. محصول اتصال به سلول های مستعد باکتری E. coli سویه DH5α منتقل شدند. از تک کلنی های مشاهده شده در پلیت آمپی سیلین، استخراج پلاسمید انجام گرفت. تاءیید صحت تک کلنی های رشد یافته در این پژوهش، با روش های PCR مستقیم و تعیین توالی انجام گردید. قطعه تکثیر شده cDNA ژن پیسیدین ماهی شانک سرطلایی متشکل از 310 نوکلئوتید و 57 آمینواسید است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که ژن پیسیدین در وکتور pTZ57R/T با موفقیت کلون گردیده است. مقایسه توالی نوکلئوتیدی ژن پیسیدین در این پژوهش شباهت بالایی را با پیسیدین 5 گونه Morone chrysops نشان داد. مقایسه توالی آمینواسیدی سیگنال پپتید پیسیدین کاملا مشابه با Dicentracin-like همین گونه ثبت شده در بانک ژنی بوده و توالی پپتید بالغ پیسیدین تنها در سه آمینواسید با Pleorocidin-like گونه Poesila farmosa و Dicentracin-like گونه Sphaeramia orbicularis شباهت دارد. این پژوهش می تواند گامی برای مطالعات بعدی پپتید پیسیدین باشد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


1) Mayer AM, Lehmann VK. Marine compounds with antibacterial, anticoagulant, antifungal, anti-inflammatory, anthelmintic, antiplatelet, antiprotozoal, and antiviral activities; with actions on the cardiovascular, endocrine, immune, and nervous systems; and other miscellaneous mechanisms of action. Pharmacologist. 2000;42:62-9.Saunders FR, Wallace HM. On the natural chemoprevention of cancer. Plant Physiology and Biochemistry. 2010 Jul 1;48(7):621-6.
2) Brown KL, Hancock RE. Cationic host defense (antimicrobial) peptides. Current Opinion in Immunology. 2006 Feb 1;18(1):24-30.
3) Douglas SE. Antimicrobial peptides and their potential as therapeutants in aquaculture. Aquaculture Biotechnology. 2011 Oct 12:105-20.
4) Pinzón-Arango PA, Nagarajan R, Camesano TA. Interactions of antimicrobial peptide chrysophsin-3 with Bacillus anthracis in sporulated, germinated, and vegetative states. The Journal of Physical Chemistry B. 2013 May 30;117(21):6364-72.
5) Niu SF, Jin Y, Xu X, Qiao Y, Wu Y, Mao Y, Su YQ, Wang J. Characterization of a novel piscidin-like antimicrobial peptide from Pseudosciaena crocea and its immune response to Cryptocaryon irritans. Fish & shellfish Immunology. 2013 Aug 1;35(2):513-24.
6) Cho J, Lee DG. Oxidative stress by antimicrobial peptide pleurocidin triggers apoptosis in Candida albicans. Biochimie. 2011 Oct 1;93(10):1873-9.
7) Jung HJ, Park Y, Sung WS, Suh BK, Lee J, Hahm KS, Lee DG. Fungicidal effect of pleurocidin by membrane-active mechanism and design of enantiomeric analogue for proteolytic resistance. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Biomembranes. 2007 Jun 1;1768(6):1400-5.
8) Pan CY, Chen JY, Lin TL, Lin CH. In vitro activities of three synthetic peptides derived from epinecidin-1 and an anti-lipopolysaccharide factor against Propionibacterium acnes, Candida albicans, and Trichomonas vaginalis. Peptides. 2009 Jun 1;30(6):1058-68.
9) Colorni A, Ullal A, Heinisch G, Noga EJ. Activity of the antimicrobial polypeptide piscidin 2 against fish ectoparasites. Journal of Fish Diseases. 2008 Jun;31(6):423-32.
10) Zahran E, Noga EJ. Evidence for synergism of the antimicrobial peptide piscidin 2 with antiparasitic and antioomycete drugs. Journal of Fish Diseases. 2010 Dec;33(12):995-1003.
11) Wang YD, Kung CW, Chen JY. Antiviral activity by fish antimicrobial peptides of epinecidin-1 and hepcidin 1–5 against nervous necrosis virus in medaka. Peptides. 2010 Jun 1;31(6):1026-33.
12) Chinchar VG, Bryan L, Silphadaung U, Noga E, Wade D, Rollins-Smith L. Inactivation of viruses infecting ectothermic animals by amphibian and piscine antimicrobial peptides. Virology. 2004 Jun 1;323(2):268-75.
13) Shirdel I, Kalbassi MR, Hosseinkhani S, Paknejad H, Wink M. Cloning, characterization and tissue-specific expression of the antimicrobial peptide hepcidin from caspian trout (Salmo caspius) and the antibacterial activity of the synthetic peptide. Fish & Shellfish Immunology. 2019 Jul 1;90:288-96.
14) Li ZP, Chen DW, Pan YQ, Deng L. Two isoforms of piscidin from Malabar grouper, Epinephelus malabaricus: Expression and functional characterization. Fish & Shellfish Immunology. 2016 Oct 1;57:222-35.
15) Tamura K, Dudley J, Nei M, Kumar S. MEGA4: molecular evolutionary genetics analysis (MEGA) software version 4.0. Molecular Biology and Evolution. 2007 Aug 1;24(8):1596-9.
16) Siepel A, Haussler D. Combining phylogenetic and hidden Markov models in biosequence analysis. Journal of Computational Biology. 2004 Mar 1;11(2-3):413-28.
17) Tincu JA, Taylor SW. Antimicrobial peptides from marine invertebrates. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 2004 Oct 1;48(10):3645-54.
18) Patrzykat A, Douglas SE. Gone gene fishing: how to catch novel marine antimicrobials. Trends in Biotechnology. 2003 Aug 1;21(8):362-9.
19) Smith VJ, Desbois AP, Dyrynda EA. Conventional and unconventional antimicrobials from fish, marine invertebrates and micro-algae. Marine Drugs. 2010 Apr;8(4):1213-62.
20) Otero González A, Francisco AD, Gayoso P, García F. Prevalencia de la insuficiencia renal crónica en España: Resultados del estudio EPIRCE. Nefrología (Madrid). 2010;30(1):78-86.
21) Sperstad SV, Haug T, Blencke HM, Styrvold OB, Li C, Stensvåg K. Antimicrobial peptides from marine invertebrates: challenges and perspectives in marine antimicrobial peptide discovery. Biotechnology Advances. 2011 Sep 1;29(5):519-30.
22) Sathyan N, Philip R. Molecular and Functional Characterization of Histone Derived Antimicrobial Peptides from Marine Organisms (Doctoral dissertation, Cochin University of Science and Technology).
23) Otero‐Gonzáiez AJ, Magalhaes BS, Garcia‐Villarino M, López‐Abarrategui C, Sousa DA, Dias SC, Franco OL. Antimicrobial peptides from marine invertebrates as a new frontier for microbial infection control. The FASEB Journal. 2010 May;24(5):1320-34.
24) Salger SA, Cassady KR, Reading BJ, Noga EJ. A diverse family of host-defense peptides (piscidins) exhibit specialized anti-bacterial and anti-protozoal activities in fishes. PLoS One. 2016 Aug 23;11(8):e0159423
25) Dray L, Neuhof M, Diamant A, Huchon D. The complete mitochondrial genome of the gilthead seabream Sparus aurata L.(Sparidae). Mitochondrial DNA Part A. 2016 Jan 2;27(1):781-2.
26) Gong LC, Wang H, Deng L. Molecular characterization, phylogeny and expression of a hepcidin gene in the blotched snakehead Channa maculata. Developmental & Comparative Immunology. 2014 May 1;44(1):1-1.