Scientific Journal of Kurdistan University of Medical Sciences

fa بیان سازه ژنی چند اپی‌توپی بر پایه ژن‌های باکتریایی سالمونلا تیفی‌موریوم و اشریشیاکلی در موش BALB/c Expression of Multi-Epitope Gene Structure Based on Bacterial Genes of Salmonella Typhimurium and Escherichia Coli in BALB/c Mice بیوتکنولوژی Biotechnology پژوهشي اصیل Original Research زمینه و هدف: نانو ذرات کیتوزان در حال تبدیل شدن به یک جایگزین محبوب برای رساندن اسیدهای نوکلئیک به بافتها برای انتقال ژن (ژن درمانی) هستند. مطالعه حاضر، با هدف طراحی سازه ژنی چند اپیتوپی ترکیبی بر پایه ژن‌های بیماری‌زای سالمونلا تیفی‌موریوم و اشریشیا کلی سویهO157:H7  و انتقال آن با کمک نانو ذرات کیتوزان به موش‌ BALB/c، انجام شد. مواد و روشها: در این مطالعه تجربی، وکتور نوترکیب  pcDNA3.1(+)حاوی سازواره ژنی چند اپیتوپی، طراحی و سنتز گردید. باکتری  E.coliسویه TOP10F با وکتور مذکور ترانسفورم گردید. با استفاده از کیت استخراج پلاسمید، از باکتریهای ترانسفورم شده، پلاسمید استخراج و تائید گردید. در مرحله بعد، این ناقل نوترکیب همراه با نانو ذرات کیتوزان ترکیب شد و ویژگیهای کمپلکس پس از تولید، مورد بررسی قرار گرفت. کمپلکسهای حاوی پلاسمید به همراه نانو ذرات یا بدون نانو ذرات، در فواصل زمانی 0، 7 و 14 روز به عضله ران حیوانات تزریق شد. بافت حیوان جمع‌آوری و بیان سازه ژنی و سایتوکاینهای IFN-γ و IL-10 به روش رونوشت برداری معکوس مورد بررسی قرار گرفت. بافت طحال حیوانات نیز مورد بررسی هیستوپاتولوژیک قرار گرفت. یافته‌ها: صحت سنتز و استخراج وکتور نوترکیب با موفقیت تائید شد. نانو ذرات کیتوزان و وکتور نوترکیب به نسبت (1:1) ترکیب شدند. در حیوانات تحت تیمار با ناقل نوترکیب در مقایسه با گروه کنترل، بیان سازه ژنی با موفقیت تائید شد. بررسی سایتوکاینها نشان داد که پاسخ ایمنی سلولی در گروه‌های چالش نسبت به گروه کنترل افزایش یافت؛ اما ساختار بافت طحال در گروهی که وکتور نوترکیب حامل سازه ژنی به همراه نانو ذرات کیتوزان منتقل شده بود، سالم و طبیعی بود. نتیجه‌گیری: این یافته ها نشان داد که وکتور نوترکیب پس از ترکیب با نانو ذرات کیتوزان، در بافت حیوان به درستی انتقال یافته، بیان شده است و آسیبی به پالپهای طحال نرسیده است. میتوان در آینده از این سازه ژنی چند اپیتوپی به عنوان واکسن علیه سالمونلا تیفی‌موریوم و اشریشیا کلی استفاده کرد.   Background and Aim: Chitosan nanoparticles are becoming a popular alternative to deliver nucleic acids to tissues for gene transfer. The present study was carried out to design a combined multi-epitope gene construct based on the pathogenic genes of Salmonella typhimurium and Escherichia coli strain O157:H7 and to transfer it to BALB/c mice with the help of chitosan nanoparticles. Materials and Methods: In this experimental study, pcDNA3.1(+) recombinant vector containing a multi-epitope gene construct was designed and synthesized. E. coli strain TOP10F was transformed with the mentioned vector. Using the plasmid extraction kit, the plasmid was extracted from the transformed bacteria and confirmed. In the next step, this recombinant vector was combined with chitosan nanoparticles, and the characteristics of the complex after production were investigated. Plasmid-containing complexes with or without nanoparticles were injected into the thigh muscle of animals at time intervals of 0, 7, and 14 days. The animal tissue was collected, and the expression of gene structure and cytokines (IFN-γ and IL-10) was analyzed by the reverse transcription method. The spleen tissue of the animals was also examined histopathologically. Results: The correctness of the synthesis and extraction of the recombinant vector was successfully confirmed. Chitosan nanoparticles and recombinant vector were combined in the ratio (1:1). In animals treated with the recombinant vector, compared to the control group, the expression of the gene construct was successfully confirmed. Examination of cytokines showed that the cellular immune response increased in the challenge groups compared to the control group. However, the structure of the spleen tissue in the group that was transferred with the recombinant vector carrying the gene construct along with chitosan nanoparticles was healthy and normal. Conclusion: The recombinant vector, after combining with chitosan nanoparticles, was correctly transferred and expressed in the animal tissue, and there was no damage to the spleen pulp. In the future, this multi-epitope gene structure can be used as a vaccine against Salmonella Typhimurium and Escherichia coli.   نانو ذرات کیتوزان, انتقال ژن, وکتور نوترکیب, سازه ژنی چند اپی‌توپی ترکیبی Chitosan nanoparticles, Gene transfer, Recombinant vector, Combined multi-epitope gene construct. 29 45 http://sjku.muk.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-7780-1&slc_lang=fa&sid=1 Saeid Mikaeel سعید میکائیل mikaeeli43@gmail.com 5400319475328460070142 5400319475328460070142 No PhD Candidate, Department of Biology, Faculty of Basic Sciences, Shahrekord Branch, Islamic Azad University, Shahrekord, Iran. دانشگاه آزاد شهرکرد Abbas Doosti عباس دوستی bio.gene84@gmail.com 5400319475328460070143 5400319475328460070143 Yes .Professor, Biotechnology Research Center, Shahrekord Branch, Islamic Azad University, Shahrekord, Iran. دانشگاه آزاد شهرکرد Ali Sharifzadeh علی شریف زاده geneticsiaushk@gmail.com 5400319475328460070144 5400319475328460070144 No Assistant Professor, Department of Micribiology, Shahrekord Branch, Islamic Azad University, Shahrekord, Iran. دانشگاه آزاد شهرکرد