Real-time RT PCR Evaluation of the Xylitol Effect on the Expression of Streptococcus pneumoniae cpsB,cpsD and psaA Genes

ارزيابي اثر Xylitol بر بيان ژن هاي cpsB، cpsD و psaA استرپتوكوكوس پنومونيه با استفاده از Real-time RT PCR

كپسول پلي‌ساكاريدي يكي از فاكتور مهم بيماري‌زايي پنوموكك‌ها است. توليد اين كپسول توسط ژن‌هاي cpsB و cpsD تنظيم مي‌گردد. بنابراين، هر عاملي كه القاكننده بيان و يا مهار اين ژن‌ها باشد، احتمالا بقاي درون‌سلولي، افزايش بيماري‌زايي و يا كاهش بيماري‌زايي باكتري را افزايش دهد. هدف اين مطالعه بررسي اثر گزايليتول بر بيان ژن‌هاي cpsB، cpsD، psaA و aroE با روش Real Time RT-PCR بود. مواد و روش كار : اين تحقيق در سال 2019 ميلادي در مجموعه آزمايشگاه‌هاي دانشگاه بقيه الله انجام شده است. 20 ايزوله باليني و يك سويه رفرانس (ATCC 6305) استرپتوكوكوس پنومونيه استفاده شد. به منظور بررسي اثر گزايليتول و فروكتوز، محيط كشتBHI براث با غلظت هاي مختلف اين قندها تهيه گرديد. سپس سوسپانسيوني از باكتري به محيط‌هاي حاول 5 درصد گزايليتول و 5 درصد گزايليتول به همراه 5 درصد فركتوز و نيز محيط كنترل به مدت سه ساعت قرار داده شد. بعد از زمان انكوباسيون RNA استخراج و cDNA ساخته شد. سپس سطح بيان ژن‌هاي cpsB، cpsD و psaA انداره‌گيري شد. يافته ها ميزان بيان ژن cpsB در محيط حاوي 5 درصد گزايليتول در مقايسه با ميزان بيان اين ژن در محيط حاوي 5 درصد گزايليتول به همراه 5 درصد فروكتوز به ترتيب عبارت بود از 0/022 و 0/027. در حالي كه متوسط ميزان بيان ژن‌هاي psaA و cpsD در محيط حاوي 5 درصد گزايليتول در مقايسه با محيط حاوي 5 درصد گزايليتول به‌ همراه 5 درصد فروكتوز و نيز كنترل به ترتيب عبارت از 1/659 و 0/056 در مقايسه با 0/633 و 3/294 بود. نتيجه‌گيري : يافته اين تحقيق حكايت از آن داشت كه 5 درصد گزايليتول قادر به مهار بيان ژن cpsB در حد مطلوب است. بنابراين، استفاده از اين قند به‌عنوان كاهنده بيان ژن cpsB به‌منظور كنترل عفونت‌هاي سطحي پنوموككي احتمالا مفيد باشد.

The major pneumococcal pathogenesis factor is the capsular polysaccharide. the production of polysaccharide is regulated by cpsB and cpsD genes. Thus, every agent that induce or inhibition of expression of these genes probably increased pathogenesis of bacteria, intracellular survival and vis versa. The aim of this study was to assay the effect of Xylitol on Streptococcus pneumoniae cpsB, cpsD, psaA and aroE genes expression by Real Time RT-PCR. Materials and Methods During 2019 in Baqiyatallah university laboratories, 20 clinical isolates and a reference strain Streptococcus pneumoniae (ATCC 6305) were studied. To assay the effect of Xylitol and fructose، different concentration of these sugars were exposed to BHI Broth media. Thereafter, the bacterial suspension was added to 5% Xylitol, 5%Xylitol + 5% fructose and control medium for 3hours. RNA was extracted and cDNA synthesis was carried out. Then, the cpsB, cpsD and psaA genes expression levels were measured. Results The mean of cpsB gene expression ratio in presence of the % 5 Xylitol treated media compared with those in the control media and % 5 Xylitol + 5% fructose were 0.022 and 0.027 respectively. The means of the cpsD and psaA genes expression ratio in the % 5 Xylitol treated media compared with those in the control media and % 5 Xylitol + 5% fructose were 1.659 and 0.056, and 0.633 and 3.294 respectively. Conclusion Our finding revealed that, the 5% Xylitol inhibit the cpsB gene expression properly. Therefore, it is possible to use of Xylitol for reductive on cpsB gene expression and superficial pneumococcal infections control.