fa همسانه سازی و ساخت وکتور بیانی ژن گلوتامات دکربوکسیلاز باکتری لاکتوباسیلوس پلانتاروم ژنتیک، بیولوژی سلولی و مولکولی Genetics, Cell and Molecular Biology تحقیقی Research <p dir="RTL" style="text-align: justify;"><span style="font-family:times new roman;"><span style="color:#0000FF;"><strong>سابقه و هدف:</strong> </span>گاما آمینو بوتیریک اسید (گابا) یک اسیدآمینه چهار کربنه غیر پروتئینی است که در درمان فشارخون، دیابت، التهاب و افسردگی می تواند بکار رود. گابا توسط آنزیم گلوتامیک اسید دکربوکسیلاز در بسیاری از موجودات شامل باکتری‌ها سنتز می شود. از اینرو همسانه سازی این آنزیم جهت بهینه‌سازی تولید گابا اهمیت دارد. هدف از این پژوهش همسانه سازی و ساخت وکتور بیانی حاوی ژن گلوتامات &shy;دکربوکسیلاز از باکتری <em>لاکتوباسیلوس پلانتاروم</em> <span dir="LTR">PTC1058</span> است.</span></p> <p dir="RTL" style="text-align: justify;"><span style="font-family:times new roman;"><span style="color:#0000FF;"><strong>مواد و روش&shy;ها:</strong> </span>در یک مطالعه تجربی خصوصیات مورفولوژیک، بیوشیمیایی، ژنتیکیِ و توالی یابی <span dir="LTR">16s rDNA</span> سویه <em>لاکتوباسیلوس پلانتاروم</em>1058 بررسی شد. سپس <span dir="LTR">DNA</span> ژنومیک این باکتری جدا و با استفاده از <span dir="LTR">PCR</span> ژن گلوتامات&shy;دکربوکسیلاز تکثر شد. سپس این ژن در حامل کلونینگ <span dir="LTR">pJET1.2/Blunt</span> وارد و در حامل <span dir="LTR">pET32a</span> ساب کلون گردید. حامل پلاسمید بیانی <span dir="LTR">pET32a-gad</span> در <em>اشریشیاکلی</em> سویه <span dir="LTR">BL21</span> ترانسفورم گردید و بیان پروتئین با استفاده از <span dir="LTR">SDS-PAGE</span> بررسی شد.</span></p> <p dir="RTL" style="text-align: justify;"><span style="font-family:times new roman;"><span style="color:#0000FF;"><strong>یافته &shy;ها:</strong> </span>یافته‌های به دست آمده از بررسی‌های مورفولوژیک، بیوشیمیایی و ژنتیکیِ توالی یابی <span dir="LTR">16s rDNA</span>نشان داد که زیر سویه‌ی مورد بررسی مربوط به سویه <em>لاکتوباسیلوس پلانتاروم</em> است. نتیجه&shy;ی توالی یابی قطعه&shy;ی تکثیرشده با استفاده از <span dir="LTR">PCR</span> وجود ژن گلوتامات دکربوکسیلاز را نشان داد. در پایان نتیجه کلنی<span dir="LTR">PCR</span> و آنالیز <span dir="LTR">SDS-PAGE</span>، صحت همسانه&shy;سازی و بیان آنزیم در سویه&shy;ی نوترکیب<span dir="LTR"> BL21</span>را&nbsp; تأیید کرد.</span></p> <p dir="RTL" style="text-align: justify;"><span style="font-family:times new roman;"><span style="color:#0000FF;"><strong><span dir="RTL">نتیجه</span> <span dir="RTL">گیری:</span></strong></span><span dir="RTL"> این مطالعه همسانه سازی موفق ژن گلوتامات دکربوکسیلاز از <em>لاکتوباسیلوس پلانتاروم</em>1058 را نشان داد. ژن همسانه سازی شده می تواند در سیستم‌های پروکاریوتی و یوکاریوتی سریع رشد و استفاده از محیط کشت‌های ارزان‌تر و حتی پسماند&shy;های غیرقابل بازیافت به کاربرد</span><span dir="RTL">.&nbsp;</span></span></p> <p style="text-align: justify;"><span style="font-family:times new roman;"><span style="color:#0000FF;"><strong>BACKGROUND AND OBJECTIVE:</strong></span> Gamma-aminobutyric acid (GABA) is a four-carbon non-protein amino acid used in the treatment of hypertension, diabetes, inflammation, and depression. GABA is synthesized by glutamic acid decarboxylase (GAD) enzyme in many organisms, including bacteria. Therefore, cloning of this enzyme is essential to the optimization of GABA production. This study aimed to clone and construct the expression vector of GAD gene from <em>Lactobacillus plantarum</em> PTCC 1058 bacterium.</span></p> <p style="text-align: justify;"><span style="font-family:times new roman;"><span style="color:#0000FF;"><strong>METHODS:</strong> </span>In this experimental study, we investigated the morphological, biochemical, genetic and 16s rDNA sequencing of <em>L. plantarum</em> PTCC 1058 strain. Genomic DNA of the bacterium was isolated and amplified using the GAD gene via polymerase chain reaction (PCR). Afterwards, the gene was inserted into the pJET1.2/blunt cloning vector and subcloned in vector pET32a. Plasmid pET32a-gad expression vector was transformed in <em>Escherichia coli BL21</em> strain, and protein expression was assessed using sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE).</span></p> <p style="text-align: justify;"><span style="font-family:times new roman;"><span style="color:#0000FF;"><strong>FINDINGS:</strong> </span>Morphological, biochemical and genetic analyses of 16s rDNA sequencing indicated that the studied substrain was of the L. plantarum strain. In addition, results of nucleotide sequencing of the fragmented segment via PCR showed the presence of GAD gene. Results of colony PCR and SDS-PAGE analysis confirmed the accuracy of the cloning and gene expression of the recombinant <em>Escherichia coli BL21</em> strain.</span></p> <p style="text-align: justify;"><span style="font-family:times new roman;"><span style="color:#0000FF;"><strong>CONCLUSION:</strong></span> According to the results of this study, cloning of GAD gene from <em>L. plantarum</em> PTCC 1058 was successful. These cloned genes could grow rapidly in prokaryotic and eukaryotic systems and be used in cost-effective culture media and even non-recyclable waste.</span></p> همسانه سازی, گاماآمینوبوتیریک اسید, گلوتامات دکربوکسیلاز, لاکتوباسیلوس Cloning, Gamma-aminobutyric acid, Glutamate acid decarboxylase, Lactobacillus plantarum 66 72 http://jbums.org/browse.php?a_code=A-10-1091-5&slc_lang=fa&sid=1 B Arabpour بنت الهدی عربپور hoda.arabpour@gmail.com 100319475328460025690 100319475328460025690 No Department of Biotechnology, Faculty of Advanced Sciences and Technologies, University of Isfahan, Isfahan, I.R.Iran گروه زیست فناوری،دانشکده علوم و فناوریهای نوین، دانشگاه اصفهان A Esmaeili ابوالقاسم اسماعیلی aesmaeili@sci.ui.ac.ir 5419585820 100319475328460025691 Yes Department of Biology, Faculty of Sciences, University of Isfahan, Isfahan, I.R.Iran گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان M Rabbani محمد ربانی rabbani@ut.ac.ir 100319475328460025692 100319475328460025692 No Department of Biology, Faculty of Sciences, University of Isfahan, Isfahan, I.R.Iran گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان