استفاده از دو شاتل وكتور دركلون سازي و بيان ژن اينترلوكين 11 در باسيلوس سوبتيليس

Investigation of two shuttle vectors for cloning and expression of Interleukin 11 gene in Bacillus subtilis

سابقه و هدف: در بيماران سرطاني كه تحت شيمي درماني قرار مي‌گيرند پلاكت خونشان پايين مي‌آيد اينترلوكين 11، يك سايتوكين افزاينده پلاكت خون است. اينترلوكين 11 نوتركيب انساني، تنها دارويي است كه براي درمان اثرات ناشي از شيمي درماني تأييد شده است. در اين تحقيق از دو شاتل وكتور pHT43 و pMR12 جهت كلون كردن و بيان ژن اينترلوكين 11در باسيلوس سوبتيليس استفاده شد و ميزان بيان در اين دو وكتور بررسي گرديد. مواد و روش ها: در اين مطالعه ژن اينترلوكين 11 به صورت ساختاري بسته با دو جايگاه برشBamHI وXbal با اندازه نهايي bp609 طراحي و سنتز شد. سپس اين ژن بر روي شاتل وكتورهاي pHT43 و pMR12 كلون و به باكتري باسيلوس سوبتيليس WB600 انتقال يافت. ميزان بيان پروتين نوتركيب اينترلوكين 11 بوسيله معرف بردفورد مورد بررسي قرار گرفت. يافته ها: با روشPCR وجود ژن اينترلوكين 11 را بر روي شاتل وكتورهاي pHT43 و pMR12 نشان مي‌دهد. ميزان بيان توسط باكتري حاملpMR12-int11 پس از 9 ساعت انكوباسيون بيشترين ميزان يعني حدود µg/mL 75 و باكتري حامل pHT43-int11 پس از 4 ساعت، به ميزانµg/mL 61/4 بوده است. نتيجه گيري: ميزان بيان پروتين نوتركيب اينترلوكين 11 با استفاده از وكتور pMR12 نسبت به وكتور pHT43 بيشتر مي‌باشد و تاكنون چنين ميزان بياني براي اينترلوكين 11 گزارش نشده است. باسيلوس سوبتيليس قادر به بيان و توليد پروتين اينترلوكين 11 مي‌باشد و مي‌توان از آن به عنوان يك ميزبان مناسب براي توليد دارو استفاده نمود.

Background & Objectives: The recombinant human IL-11 is the only approved medicine used for treating chemotherapy-induced side effects. Platelet count decreases (thrombocytopenia) in cancer patients who undergo chemotherapy. Interleukin-11 (IL-11) is a platelet increasing cytokine. This study aimed to use two shuttle vectors of pHT43 and pMR12 for cloning the IL-11 gene and expression of its protein in Bacillus. subtilis and the expression level in these two vectors was investigated. Materials & Methods: In this study, the IL-11 gene was designed and synthesized as a closed structure with two restriction sites for BamH1 and XbaI enzymes and a final length of 609 bp. Then the gene was cloned in two shuttle vectors of pHT43 and pMR12 and transferred to B. subtilis WB 600. The expression level of the recombinant IL-11 was evaluated with the Bradford incubation, the pMR12-int11-carrying bacteria expressed higher levels of the protein (75 µg/mL) than pHT43-int11-carrying bacteria. Results: The results of PCR indicated that the IL-11 gene existed in shuttle vectors pHT43 and pMR12. The expression of this protein was about 75 /g / mL using pMR12 vector, which is higher than the bacterium carrying pHT43-int11. Conclusion: The expression level of the recombinant IL-11 protein with pMR12 vector was higher than pHT43 vector. This amount has not been reported so far for IL-11. B. subtilis can express and produce IL-11 and can be used as a source for drug production