fa طراحی و مطالعه بیوانفورماتیکی ژن صناعی موتانت زیرواحد کاتالیتیک دیفتریاتوکسین (dtxA) بیوتکنولوژی biotechnolohgy پژوهشي Research <p align="justify">مقدمه: دیفتری ناشی از باسیل کورینه باکتریوم، بیماری مهلکی است که بقراط در 5 قرن قبل از میلاد آنرا شرح داده است.عامل این بیماری کشنده، اگزوتوکسین DTx می‌باشد. دیفتریاتوکسین شامل دو زنجیره کاتالیتیک(A) و اتصال دهنده(B) می‌باشد. این توکسین با واسطه زنجیره Bبه رسپتور بسیاری از سلولهای اندام های بدن از جمله میوکارد ، اعصاب محیطی وکلیه ها متصل شده و زنجیره A پس از ورود به سلول، باعث مهار سنتز پروتئین و مرگ سلول هدف می شود. تاکنون از توکسوئید این باکتری به عنوان واکسن استفاده شده است. هدف از این مطالعه طراحی و تهیه ژن جهش یافته صناعی زیرواحد کاتالیتیک دیفتریاتوکسین(dtxA) و بررسی های بیوانفورماتیکی لازم به منظور بررسی بیان در وکتور pET28a و تولید پروتئین نوترکیب حاصل از آن، به عنوان کاندید واکسن علیه دیفتری می‌باشد. مواد و روش ها: پس از تعیین و بهینه‌سازی ترادف ژن dtxA واجد دو جهش G52E و A158G، وبررسی های بیوانفورماتیکی مربوطه، ژن صناعی در وکتور بیانی تهیه گردیده و صحت آن مورد مطالعه قرار گرفت. سازه ژنی dtxA pET28a/ به میزبان بیانی E.Coli Bl21 DE3 منتقل گردید. سپس بیان و تولید پروتئین نوترکیب حاصل به عنوان کاندید واکسن، با کمک وسترن‌بلات مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج بیوانفورماتیکی حاصل از بهینه‌سازی کدون‌های ژن زیرواحد A دیفتریاتوکسین منجر به سفارش و تهیه ژن صناعی جهش یافته این زیرواحد در وکتور بیانی گردید. آنالیز این ژن در این وکتور با کمک واکنش هضم آنزیمی و الکتروفورز، صحت آن را تائید نمود. پس از بیان و تولید پروتئین نوترکیب ، این پروتئین با وسترن‌بلات تایید‌ گردید. بحث و نتیجه‌گیری: با توجه به مزیت‌های پروتئین نوترکیب DTxA به توکسوئید دیفتری به نظر می‌آید پروتئین نوترکیب حاصل می‌تواند جایگزینی مناسب به عنوان کاندید واکسن علیه دیفتریاتوکسین قرار گیرد که نیازمند مطالعات بیشتر می‌باشد. </p> <p style="DIRECTION: ltr" align="left">Background & objective: Diphtheria, caused by toxigenic strains of Corynebacterium diphtheria is a fatal disease that was characterized by Hippocrates in 5 B.C. Exotoxin (dTX) is causative agent of this lethal disease. Diphtheria toxin consist two chains, catalytic (A) and binding (B) chain. The toxin binds to its receptor by binding chain (B) and enters in many of body cells such as myocardial, kidney and peripheral nerve cells. After entering, catalytic chain (A) inhibits protein synthesis and cause target cell death. Currently, toxoid form of diphtheria toxin used as vaccine. The aim of this study was design and provide of synthetic mutated catalytic subunit of diphtheria toxin. Then, regarding to its bioinformatics study, this gene would cloned and expressed as recombinant protein vaccine. Methods: After determining and optimizing of dtx gene sequence containing two mutations (A158G, G52E), and perform its bioinformatics study, this synthetic gene was provided in expression vector and molecular analysis was carried out. The pET28a/dtxA construct was transformed in Bl21DE3 E.coli. Then, recombinant protein expression and production as a vaccine candidate was evaluated by western blotting technique. Results: Regarding to the codon optimization of A subunit of diphtheria toxin and bioinformatics analysis, the synthetic mutated gene in expression vector was ordered and provided. The molecular analysis of this gene by restriction digestion and electrophoresis was confirmed its accuracy. This protein was confirmed by western blotting after expression and production. Conclusion: According to advantages of DtxA recombinant protein to diphtheria toxoid, it seems this recombinant protein, as vaccine candidate, could be replaced with diphtheria vaccine. This issue should been completed by more researches. </p> کورینه باکتریوم دیفتریه، دیفتریاتوکسین، پروتئین زیرواحدDTxA، ژن dtxA ، واکسن نوترکیب Corynebacterium diphtheria, Diphtheria toxin, dtxA Gene, recombinant protein 160 171 http://sjimu.medilam.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-959-1&slc_lang=fa&sid=1 Gholam Reza Olad غلامرضا اولاد grolad@gmail.com 960031947532846009264 960031947532846009264 Yes - Faculties of Sciences, Imam Hussein University , Tehran, Iran دانشکده و پژوهشکده علوم پایه ، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران