نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان

2 دانشیار بخش میکروبیولوژی گروه زیست شناسی دانشگاه اصفهان

3 استاد، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان

چکیده

سابقه و هدف: غربال‌گری پلی‌کتاید سنتازها و پپتید سنتتازهای غیرریبوزومی راهی سریع برای اثبات پتانسیل تولید عامل ضدمیکروبی و کشف عوامل دارویی جدید می‌باشد. در این راستا حضور و جایگاه تکاملی این خوشه‌های ژنی در سه سویه استرپتومایسس مطالعه شد.
مواد و روش‌ها: حضور احتمالی سه گروه ژنی پلی‌کتاید سنتازهای تیپ I و II و پپتید سنتتازهای غیرریبوزومی به ترتیب در سه سویه استرپتومایسس Iz8،F6 و F9 با استفاده از پرایمرهای لغزشی بررسی و اثبات شد. برای تفکیک قطعات مختلف با اندازه یکسان و توالی متفاوت، محصولات PCR با اندازه مربوطه به وکتور pTG19-T پیوند و سپس در سلول‌های اشرشیا کلی سویه TOP10 ترانسفورم شدند. برای بررسی دقیق‌تر تنوع قطعات، از ژل پلی‌آکریل آمید استفاده شد. از هر گروه ژنی چند کلون تعببن توالی و درخت فیلوژنی در نرم‌افزار مستربیز رسم شد.
نتایج: کلون‌های 3 و 8 از پلی‌کتاید سنتاز تیپ I، کلون 4 از پلی‌کتاید سنتاز تیپ II و کلون 5 از پپتید سنتتازهای غیرریبوزومی در پایگاه داده GenBank در سایت NCBI ثبت شدند. درخت‌های فیلوژنی با هم‌ردیفی نوکلئوتیدی و آمینواسیدی نشان دهنده قرارگیری کلون 8 از پلی‌کتاید سنتاز تیپ I و کلون 4 از پلی‌کتاید سنتاز تیپ II در کلادهای جداگانه و احتمال تولید عوامل ضدمیکروبی جدید می‌باشد.
نتیجه‌گیری: با رسم درخت فیلوژنی و تعیین رابطه تکاملی احتمال حضور خوشه‌های ژنی با ترکیب بندی جدید و بنابراین تولید محصول جدید در سویه‌های Iz8 و F9 نشان داده شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

The presence and phylogenetic position of polyketide synthase types I and II and nonribosomal peptide synthetase gene groups in Streptomyces strains Iz8, F9 and F6

نویسنده [English]

  • Zahra Etemadifar 2

2 Associate Professor/Microbiology-Biology Department-University of Isfahan

3 Professor, Department of Biology, Faculty of Sciences, University of Isfahan, Isfahan, Iran

چکیده [English]

Background & Objectives: The screening of polyketide synthase (PKS) and nonribosomal peptide synthetase (NRPS) gene groups is a quick way to show the potential for antibacterial agent production and novel drugs discovery. With regard to this matter, the presence and the phylogenetic relationship of these gene clusters were studied in three Streptomyces strains.
Materials & Methods: PCR amplification of PKS types I, PKS type II, and NRPS genes was performed using three degenerate primer sets in Streptomyces strains Iz8, F9 and F6, respectively. To separate the same-sized DNA fragments with different sequences, PCR products cloned to pTG19-T vector and then transformed to Escherichia coli TOP10. Polyacrylamide gel was used for the sequences variation. The purified plasmids were sequenced and phylogenetic trees were constructed using Bayesian inference, implemented in the MrBayes.
Results: PKS I clone 3 and 8, PKS II clone 4 and NRPS clone 5 were deposited in the NCBI GenBank database. Phylogenetic tree from aligned nucletotide or amino acide sequences of PKS I and II contained several differential clades. PKS I clone 8 and PKS II clone 4 were one of these clades. This could raise the production possibility of new antimicrobial agents.
Conclusion: Construction of phylogenetic tree and determination of evolutionary relationships confirmed possibility of the presence of gene clusters with new compositions and therefore new products in strains Iz8 and F9.

کلیدواژه‌ها [English]

  • polyketide synthase
  • nonribosomal peptide synthetase
  • polyacryle amide
  • cloning
  • phylogenetic tree