بررسي توليد آنزيم نوتركيب Taq DNA polymerase در باكتري E. Coli

Investigating the production of recombinant Taq DNA polymerase enzyme in E. coli bacteria

مقدمه: تكثير DNA با استفاده از Taq DNA polymeraseيكي از گسترده‌ترين تكنيك‌هاي مورد استفاده در زمينه فناوري DNA است. اين آنزيم نقش بسيار مهمي در تكثير ماده ژنتيكي موجودات زنده و ادامه حيات آن‌ها دارد. هدف از اين مطالعه طراحي و توليد قطعه كد‌كننده DNA پليمراز Taq و بررسي بيان آن در باكتري E. coli، است. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه تجربي، وكتور نوتركيب pET-28a-Taq طراحي و سنتز شد. سپس به روش CaCl2 و شوك حرارتي وارد باكتري اشريشيا كلي سويه Top10Fشد و تخليص گرديد. در گام بعدي، واكنش ترانسفورماسيون وكتور نوتركيب در باكتري اشريشيا كلي سويه BL21(DE3) انجام شد. جهت القاي بيان ژن نوتركيب Taq از القاگر IPTG در زمان هاي مختلف استفاده گرديد. براي تاييد بيان در سطح RNA از تكنيك RT-PCR استفاده شد. يافته‌ها: ترانسفورماسيون وكتور نوتركيب در باكتري E.coli سويه TOP10F توسط واكنش PCR و هضم آنزيمي تاييد شد. بيان موفقيت آميز پروتئين Taqدر باكتري BL21 توسط واكنش RT-PCR با رويت باند 194 جفت بازي روي ژل آگارز، تأييد شد. نتيجه‌گيري: با توجه به بيان موفقيت آميز قطعه Taq در باكتري E.coli سويه BL21، مي توان اين قطعه را در حجم بالا توليد كرد و به صورت تجاري در اختيار مصرف كننده قرار داد.

Background: DNA replication using Taq DNA polymerase is one of the most widely used techniques in the field of DNA technology. This enzyme plays a very important role in the reproduction of the genetic material of living organisms and their survival. The purpose of this study is to design and produce Taq DNA polymerase coding fragment and to investigate its expression in E. coli bacteria. Materials and methods: In this experimental study, pET-28a-Taq recombinant vector was designed and synthesized. Then, by CaCl2 method and heat shock, it entered Escherichia coli strain Top10F and was purified. In the next step, the transformation reaction of the recombinant vector was performed in Escherichia coli strain BL21(DE3). To induce the expression of Taq recombinant gene, IPTG inducer was used at different times. RT-PCR technique was used to confirm the expression at the RNA level. Results: The transformation of the recombinant vector in E.coli strain TOP10F was confirmed by PCR reaction and enzymatic digestion. The successful expression of Taq protein in BL21 bacteria was confirmed by RT-PCR reaction with the visualization of 194 bp band on agarose gel. Conclusion: Considering the successful expression of Taq fragment in E.coli strain BL21, this fragment can be produced in high volume and commercially available to consumers.