شناسايي و جداسازي ژن‌ كدكننده‌ يك انتروسين از سويه‌ هاي انتروكوكوس فاسيوم( Enterococcus faecium ) جداسازي شده از شيره بلوط

Identification and Isolation of an Enterocin Encoding Gene from an Enterococcus faecium Strain LUB950217 Isolated from Oak Tree Sap

مقدمه: باكتري ­هاي اسيدلاكتيك(LAB)، گروهي از باكتري ­هاي گرم مثبت، بدون اسپور، كروي يا ميله­ اي شكل و كاتالاز منفي هستند كه عموماً به‌ عنوان ارگانيسم­ هاي ايمن در نظر گرفته مي ­شوند. اين باكتري ­ها داراي توانايي توليد تغييرات مطلوب در طعم و بافت غذا مي ­باشند. انتروكوك ­ها باكتري ­هاي اسيدلاكتيكي با توانايي توليد پپتيدهاي ضدميكروبي(باكتريوسين­ ها) مي ­باشند. مواد و روش ­ها: به­ منظور، شناسايي و جداسازي ژن­ كدكننده و پپتيد مربوطه از سويه­ هاي انتروكوكوس فاسيوم شيره­ بلوط، يك مطالعه ­اي تجربي صورت گرفت. براي اين منظور، استخراج DNA از باكتري انتروكوكوس فاسيوم سويه LUB950217 صورت گرفت. واكنش PCR با استفاده از آغازگر­هاي هرز انجام گرفت و پس از خالص­ سازي محصول PCR، توالي سنجي صورت گرفت. آناليزهاي بيوانفورمانيكي صورت گرفت و توالي پروتئين مدل سازي شد. يافته ­هاي پژوهش: پس از انجام توالي ­يابي و مقايسه هم ‌رديفي، پپتيدي با 36 اسيدآمينه و وزن مولكولي 4658/28 دالتون شناسايي شد. ميزان شباهت اين پپتيد با باكتريوسين ­هاي شناخته شده از 100-86 متغير بود. پپتيد شناسايي شده به شدت كاتيوني(2/2 در 7pH=) بود. بحث و نتيجه گيري: انتروسين مربوط به انتروكوكوس فاسيوم سويه LUB950217 داراي طيف مهاركنندگي رشد بر روي باكتري ­هاي گرم مثبت و گرم منفي مي ­باشد. بنا بر اين اين سويه از باكتري پتانسيل بالايي جهت بررسي و استفاده به ­عنوان، نگه ‌دارنده ‌هاي زيستي در صنايع غذايي و خوراك دام دارد. به­ علاوه، جـــداسازي، همسانه­ سازي و بيان ژن كدكننده­ اين پپتيد در گياهان زراعي ممكن است بتواند گـــياهان را به بيماري­ هاي قارچي و ميكروبي مقاوم كند.

Introduction: Lactic acid bacteria )LAB) are a group of gram-positive, non-spore forming, cocci or rod shaped, catalase-negative organisms, which are generally recognized as safe (GRAS). The LAB can cause changes in the food flavor and texture. Enterococci are a group of LAB capable of producing antimicrobial peptides. Materials & Methods: This experimental study was conducted to identify and isolate genes encoding antimicrobial peptides from an E. faecium LUB950217 strains isolated from oak tree. In doing so, genomic DNA was extracted from E. faecium strains and polymerase chain reaction (PCR) analysis was performed using specific primers. Amplified PCR products were sequenced by Sanger sequencing. Bioinformatic analysis was carried out and the peptide was modeled. Findings: Both DNA and protein Blast search confirmed that the PCR product encoded an antimicrobial peptide, known as LUB950217 enterocin with 36 amino acids of 4658.28 Da molecular mass. The isolated enterocin peptide had 86-100% similarity to other known enterocins in the peptide data bases. The LUB950217 enterocin was almost water insoluble and it was found to be cationic (2.2, pH=7). Discussion & Conclusions: The LUB950217 enterocin seems to inhibit both gram-positive and gram-negative bacteria growth in vitro, suggesting LUB950217 enterocin can be used in food stuff and animal feed. Furthermore, isolation, cloning, and expression of this peptide may render resistance to fungi and bacteria pathogens in crop plants.