بررسی تاثیر مهاری پروبیوتیک مهندسی شده لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس بیان کننده پپتید Tachyplesin I خرچنگ نعل اسبی بر رشد سودوموناس آئروژینوزا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
مونا ابراهیمی 1
عباس دوستی 2
1 گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسالمی، شهرکرد، ایران
2 مرکز تحقیقات بیوتکنولوژی، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران
10.22034/pjms.2022.704703
چکیده
مقدمه­: پروبیوتیک ­ها میکرو ارگانیسم ­های زنده ­ای هستند که مصرف کافی آن ها سبب نمایان شدن اثرات سلامت بخش در بدن میزبان می ­شود. هدف از این پژوهش بررسی اثرات باکتری پروبیوتیک لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس بیان کننده پپتید Tachyplesin I خرچنگ نعل اسبی بر رشد سودوموناس آئروژینوزا بود.
روش کار: پلاسمید نوترکیب  pNZ8148-Tachyplesin I حاوی ژن Tachyplesin I به روش شوک حرارتی وارد باکتری E.coli شده و سپس تخلیص شد. وکتور نوترکیب حاوی ژن Tachyplesin I  به روش الکتروپوریشن وارد باکتری لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس شد و غربالگری با آنتی­ بیوتیک کلرامفنیکل و PCR انجام گرفت. سپس تاثیر مهاری باکتری لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس مهندسی شده روی رشد سودوموناس آئروژینوزا بررسی و با دیسک­ های آنتی بیوتیکی مقایسه شد.
یافته ­ها: ورود پلاسمید pNZ8148-Tachyplesin I درون باکتری لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس با کلرامفنیکل و توسط واکنش PCR تایید شد. مشخص شد که باکتری مهندسی شده اثر مهاری روی رشد باکتری بیماری ­زای سودوموناس آئروژینوزا دارد، به صورتی که قطر هاله عدم رشد ایجاد شده روی سودوموناس آئروژینوزا تحت تاثیر لاکتوباسیلوس مهندسی شده قابل قبول بود. پس از مقایسه قطر هاله ­های دیسک ­های آنتی ­بیوتیکی آمپی سیلین و کلرامفنیکل با لاکتوباسیلوس مهندسی شده تفاوت معنا­داری در هاله عدم رشد مشاهده نشد
(p-valu>0.05)، اما قطر هاله حاصل از تتراسایکلین با هاله حاصل از لاکتوباسیل مهندسی شده دارای تفاوت آماری معناداری بود.
نتیجه­ گیری­: با توجه به این که حضور ژن Tachyplesin I  درون لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس تایید شد، هاله عدم رشد حاصل از آن در اطراف سودوموناس آئروژینوزا نشان دهنده این است که بیان و ترشح ژن Tachyplesin I  لاکتوباسیلوس اثری مشابه آنتی­ بیوتیک بر سودوموناس آئروژینوزا دارد.

 
کلیدواژه‌ها
لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس
سودوموناس آئروژینوزا
pNZ8148-Tachyplesin I .Tachyplesin I

عنوان مقاله English

Investigation of the inhibitory effect of Lactobacillus acidophilus engineered probiotic expressing Tachyplesin I horseshoe peptide on the growth of Pseudomonas aeruginosa

نویسندگان English

Mona Ebrahimi 1
Abbas Doosti 2
1 Department of Biology, Faculty of Basic Sciences, Shahrekord Branch, Islamic Azad University, Shahrekord, Iran
2 Biotechnology Research Center, Shahrekord Branch, Islamic Azad University, Shahrekord, Iran
چکیده English

Introduction: Probiotics are living micro-organisms whose sufficient consumption causes health-giving effects to appear in the host's body. The purpose of this research is to produce the effects of Lactobacillus acidophilus probiotic bacteria expressing horseshoe crab Tachyplesin I on the growth of Pseudomonas aeruginosa.
Materials and Methods: Plasmid pNZ8148-Tachyplesin I containing Tachyplesin I gene was introduced into E.coli by heat shock method. The recombinant vector was introduced into Lactobacillus acidophilus bacteria by electroporation and screening was done by chloramphenicol antibiotic and PCR. Then, the inhibitory effect of the engineered Lactobacillus acidophilus bacteria on the growth of Pseudomonas aeruginosa was investigated and compared with antibiotic discs.
Results: Plasmid pNZ8148-Tachyplesin I entry into Lactobacillus acidophilus was confirmed by chloramphenicol and PCR. Then it was determined that the engineered bacteria had an inhibitory effect on the growth of the pathogenic bacterium Pseudomonas aeruginosa, so that the diameter of the halo of non-growth created on Pseudomonas aeruginosa under the influence of the engineered Lactobacillus was acceptable. After comparing the halo diameters of ampicillin and chloramphenicol antibiotic discs with engineered Lactobacillus and conducting statistical analysis, no significant difference was reported in the non-growth halo (pvalue>0.05), but the halo diameter of tetracycline with The aura obtained from the engineered lactobacillus had a statistically significant difference.
Conclusion: The presence of Tachyplesin I gene in Lactobacillus acidophilus was confirmed, the halo of lack of growth around Pseudomonas aeruginosa indicates that the expression and secretion of Lactobacillus Tachyplesin I gene has an antibiotic-like effect on Pseudomonas aeruginosa.

کلیدواژه‌ها English

Lactobacillus Acidophilus
Pseudomonas Aeruginosa
Tachyplesin I
pNZ8148-Tachyplesin I
Venugopalan V, Shriner KA, Wong-Beringer A.
Regulatory oversight and safety of probiotic use.
Emerging infectious diseases. 2010;16(11):1661.
2. Reid G, Gadir AA, Dhir R. Probiotics: reiterating what
they are and what they are not. Frontiers in
microbiology. 2019 Mar 12;10:424.
3. Hill C, Guarner F, Reid G, Gibson GR, Merenstein DJ,
Pot B, Morelli L, Canani RB, Flint HJ, Salminen S,
Calder PC. Expert consensus document: The
International Scientific Association for Probiotics and
Prebiotics consensus statement on the scope and
appropriate use of the term probiotic. Nature reviews
Gastroenterology & hepatology. 2014.
4. Berger B, Pridmore RD, Barretto C, Delmas-Julien F,
Schreiber K, Arigoni F, et al. Similarity and
differences in the Lactobacillus acidophilus group
identified by polyphasic analysis and comparative
genomics. Journal of bacteriology.
2007;15;189(4):1311-21.
5. Imperial IC, Ibana JA. Addressing the antibiotic
resistance problem with probiotics: reducing the risk
of its double-edged sword effect. Frontiers in
microbiology. 2016 Dec 15;7:1983.
6. Ranjbar R, Owlia P, Saderi H, Mansouri S, Jonaidi-
Jafari N, Izadi M, et al. Characterization of
Pseudomonas aeruginosa strains isolated from burned
patients hospitalized in a major burn center in Tehran,
Iran. Acta medica Iranica. 2011; 49(10): 675-9.
7. Shin DM, Jo EK. Antimicrobial peptides in innate
immunity against mycobacteria. Immune Network.
2011;11(5):245-52.
8. Amiel E, Lovewell RR, O'Toole GA, Hogan DA,
Berwin B. Pseudomonas aeruginosa evasion of
phagocytosis is mediated by loss of swimming
تاثیر مهاری پروبیوتیک مهندسی شدهالکتوباسیلوس اسیدوفیلوسبر رشدسودوموناس آئروژینوزامونا ابراهیمی و همکاران
مجله علوم پزشکی پارس، دورهبیستم، شمارهسه،پاییز8008
05
motility and is independent of flagellum expression.
Infection and immunity. 2010;78(7):2937-45.
9. Dehkordi MS, Doosti A, Arshi A. Deletion of
Salmonella enterica serovar typhimurium sipC gene.
Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine. 2015
Dec 1;5(12):987-91.
10. Safarpour M, Kazemi Z, Doosti E, Doosti A. Cloning
tagD gene from helicobacter pylori in PFLAG-CMV-
3 eukaryotic vector to generate a DNA vaccine. J
Jahrom Uni Med Sci. 2016 Dec 10;14:43-50.
11. Safarpour-Dehkordi M, Doosti A, Jami MS. Impacts
of the Staphylococcal Enterotoxin H on the Apoptosis
and lncRNAs in PC3 and ACHN. Molecular Genetics,
Microbiology and Virology. 2020 Jul;35(3):180-8.
12. Modaresi F, Jafarinia M. Antibacterial performance of
MELITININ-BMAP27 hybrid peptide against
Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa
strains. Journal of Jahrom University of Medical
Sciences. 2022 Mar 10;20(1):0-.
13. Mahfoud M, Al Najjar M, Hamzeh AR. Multidrug
resistance in Pseudomonas aeruginosa isolated from
nosocomial respiratory and urinary infections in
Aleppo, Syria. JIDC. 2015; 9(02): 210-213.
14. Javadmanesh M, Tanhayan A. Comparison of
antibacterial effects of tanatine peptide with two
essential oils of cinnamon and oregano on isolates of
pathogenic bacteria. VJ. 2020; 33 (1): 47-53. (Persian)
15. Gholami A, Ahmadi M. Evaluation of antibacterial
activity of aqueous and methanol extracts of Allium
Jesdianum plant on a number of pathogenic bacteria
resistant to antibiotics. psj. 2016; 14 (4): 18-
26.(Persian)
16. Al Tall Y, Abualhaijaa A, Alsaggar M, Almaaytah A,
Masadeh M, Alzoubi KH. Design and characterization
of a new hybrid peptide from LL-37 and BMAP-27.
Infect. Drug Resist. 2019; 12: 1035
17. Tian ZG, Dong TT, Teng D, Yang YL, Wang JH.
Design and characterization of novel hybrid peptides
from LFB15 (W4, 10), HP (2-20), and cecropin A
based on structure parameters by computer-aided
method. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2009; 82(6):1097-110318. Wanmakok M, Orrapin S, Intorasoot A, Intorasoot S.
Expression in Escherichia coli of novel recombinant
hybrid antimicrobial peptide AL32-P113 with
enhanced antimicrobial activity in vitro. Gene. 2018;
671: 1-9
مجله علوم پزشکی پارس
دوره 20، شماره 3
پاییز 1401
صفحه 50-59