تشخیص باکتری‌های اشریشیا کلی، شیگلا دیسانتری و سالمونلا انتریکا با استفاده از آنالیز ژن 23S rDNA

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، مرکز تحقیقات بیولوژی مولکولی، دانشگاه علوم پزشکی بقیه ا... (عج)، تهران، ایران

2 دانشیار، مرکز تحقیقات بیولوژی مولکولی، دانشگاه علوم پزشکی بقیه ا... (عج)، تهران، ایران

3 استادیار، بخش بیولوژی مولکولی، انستیتو پاستور ایران، تهران، ایران

4 دانشیار، مرکز تحقیقات میکروب‌شناسی بالینی، دانشگاه علوم پزشکی ایلام، ایلام، ایران

5 کارشناس ارشد، گروه میکروبیولوژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

6 کارشناس ارشد، گروه میکروبیولوژی، دانشکده‌ی علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، کرج، ایران

7 کارشناس، مرکز تحقیقات بیولوژی مولکولی، دانشگاه علوم پزشکی بقیه ا... (عج)، تهران، ایران

چکیده

مقدمه: ژن‌های DNA ریبوزومی با داشتن ویژگی‌های منحصر به فرد همچون حضور در تمامی سلول‌های میکروارگانیسم‌ها، وجود مقادیر بالایی از این ژن‌ها در سلول و همچنین وجود نواحی محافظت‌شده یک کاندیدای مناسب جهت شناسایی طیف بالایی از میکروارگانیسم‌ها می‌باشند. هدف از این مطالعه، بررسی توالی محافظت‌ شده و اختصاصی ژن 23S rDNA به عنوان یک هدف DNA در افتراق و غربالگری باکتری‌های اشریشیا کلی، شیگلا دیسانتری و سالمونلا انتریکا بود. روش‌ها: سویه‌های باکتریایی اشریشیا کلی، شیگلا دیسانتری و سالمونلا انتریکا از کلکسیون کشت میکروبی انستیتو پاستور ایران تهیه گردید. استخراج DNA از سویه‌های مورد نظر با استفاده از روش جوشاندن صورت گرفت. پس از بررسی منابع و اطلاعات موجود در بانک ژنی، ترادفی از نواحی محافظت‌شده‌ی ژن 23S rDNA و نواحی اختصاصی درون ژنی آن با توجه به هم‌ردیفی توالی‌ها، در نرم‌افزار AlignX از مجموعه‌ی نرم‌افزار Vector NTI انتخاب شد و PCR (Polymerase chain reaction) انجام گردید. یافته‌ها: نتایج حاصل از هم‌ردیفی قطعه‌ی اختصاصی ژن 23S rDNA در هر یک از باکتری‌های مورد بررسی بیانگر وجود قطعه‌ی ژنی به اندازه‌ی حدود 880 جفت باز در تمامی باکتری‌های مورد مطالعه بود. پروب‌های اختصاصی طراحی‌شده در هر یک از باکتری‌های اشریشیا کلی، سالمونلا انتریکا و شیگلا دیسانتری وجود باندهای 226، 444 و 776 جفت بازی را نشان داد. نتیجه‌گیری: نتایج به دست‌آمده در این مطالعه نشان داد که توالی 23S rDNA انتخاب‌ شده در این پژوهش با توجه به محصولات به دست‌ آمده‌ی حاصل از تکثیر آن، ناحیه‌ای مناسب و کارامد جهت افتراق و غربالگری سویه‌های باکتریایی اشریشیا کلی، شیگلا دیسانتری و سالمونلا انتریکا می‌باشد. واژگان کلیدی: ژن 23S rDNA، باکتری‌های پاتوژن، Vector NTI

عنوان مقاله [English]

Detection of Escherichia Coli, Salmonella Enterica and Shigella Dysenteriae by Analysis of 23S Ribosomal DNA Gene

نویسندگان [English]

  • Meysam Sarshar 1
  • Reza Ranjbar 2
  • Nader Shahrokhi 3
  • Noorkhoda Sadeghifard 4
  • Ahmad Hassani 5
  • Zohreh Nasrabadi 6
  • Fatemeh Poorali 7
1 Molecular Biology Research Center, Baqiyatallah University of Medical Sciences, Tehran, Iran
2 Associate Professor, Molecular Biology Research Center, Baqiyatallah University of Medical Sciences, Tehran, Iran
3 Assistant Professor, Department of Molecular Biology, Pasteur Institute of Iran, Tehran, Iran
4 Associate Professor, Clinical Microbiology Research Center, Ilam University of Medical Sciences, Ilam, Iran
5 Department of Microbiology, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran
6 Department of Microbiology, School of Sciences, Islamic Azad University, Karaj Branch, Karaj, Iran
7 Molecular Biology Research Center, Baqiyatallah University of Medical Sciences, Tehran, Iran
چکیده [English]

Background: Ribosomal DNA (rDNA) genes contain signature structures which are unique for groups of organisms. Considering their great number in cells and their protected areas, they render ideal targets for specific nucleic acid probes. The present study aimed to investigate the capability of some specific regions of 23S rDNA gene as a DNA target for differentiation and screening of Escherichia coli, Salmonella enterica, and Shigella dysenteriae. Methods: Bacterial reference strains used in this study were E. coli, S. enterica and Sh. dysenteriae that were provided by the centers for microbial culture collection (CMCC) at Pasture Institute of Iran. DNA extraction was performed by boiling method. Alignment of the 23S rDNA sequences of bacterial species was performed by using AlignX (a component of Vector NTI Advance 11.0) and areas displaying sequence divergence among species were used for designing universal primers and individual bacteria specific probe. Findings: The universal polymerase chain reaction (PCR) products of each bacterial species showed bands of approximately 880 bp to be being equivalent to the fragment size of 23S rDNA gene. Different size bands of 23S rDNA probes were produced and included 228 bp for E. coli, 444 bp for S. enterica, and 776 bp for Sh. dysenteriae. Conclusion: Comparative sequence analysis of variable and specific regions of 23S rDNA genes among the studied bacterial species showed that we were able to amplify specific target among universal region for the detection of many enteric pathogenic bacteria. Keywords: 23S ribosomal DNA, Pathogenic bacteria, Vector NTI