دوره 25، شماره 5 - ( دو ماهنامه طب جنوب 1401 )
جلد 25 شماره 5 صفحات 421-408 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Rahimpour M, Naeimi S, Rahimpour A, Farshadpour F, Taherkhani R. Design and Cloning of the Optimized L1 Gene from Human Papilloma virus 18 into the Expression Vector PcDNA3 and Evaluating its Expression in a Eukaryotic System. Iran South Med J 2023; 25 (5) :408-421
URL: http://ismj.bpums.ac.ir/article-1-1657-fa.html
URL: http://ismj.bpums.ac.ir/article-1-1657-fa.html
رحیم‌پور مریم، نعیمی سیروس، رحیم‌پور اعظم، فرشادپور فاطمه، طاهرخانی رضا. طراحی و کلونینگ ژن L1 بهینه شده ویروس پاپیلوما انسانی تیپ 18 در وکتور بیانی pcDNA3 و ارزیابی بیان آن در سیستم یوکاریوتی. مجله طب جنوب. 1401; 25 (5) :408-421
مریم رحیم‌پور1 
، سیروس نعیمی1 ، اعظم رحیم‌پور2 ، فاطمه فرشادپور3 ، رضا طاهرخانی* 4
، سیروس نعیمی1 ، اعظم رحیم‌پور2 ، فاطمه فرشادپور3 ، رضا طاهرخانی* 4
1- گروه ژنتیک، دانشکده علوم پایه، واحد کازرون، دانشگاه آزاد اسلامی، کازرون
2- گروه مهندسی بافت، دانشکده فناوری‌های نوین پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی
3- مرکز تحقیقات طب گرمسیری و عفونی خلیج‌فارس، پژوهشکده علوم زیست پزشکی خلیج‌فارس، دانشگاه علوم پزشکی بوشهر، بوشهر، ایران
4- مرکز تحقیقات طب گرمسیری و عفونی خلیج‌فارس، پژوهشکده علوم زیست پزشکی خلیج‌فارس، دانشگاه علوم پزشکی بوشهر، بوشهر، ایران ، taherkhanireza2005@yahoo.com
2- گروه مهندسی بافت، دانشکده فناوری‌های نوین پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی
3- مرکز تحقیقات طب گرمسیری و عفونی خلیج‌فارس، پژوهشکده علوم زیست پزشکی خلیج‌فارس، دانشگاه علوم پزشکی بوشهر، بوشهر، ایران
4- مرکز تحقیقات طب گرمسیری و عفونی خلیج‌فارس، پژوهشکده علوم زیست پزشکی خلیج‌فارس، دانشگاه علوم پزشکی بوشهر، بوشهر، ایران ، taherkhanireza2005@yahoo.com
چکیده: (1224 مشاهده)
زمینه: واکسنها نقش ویژه‌ای در مهار و کاهش میزان مرگ ومیر ناشی از بیماریهای عفونی داشته‌اند. در این راستا DNA واکسنها با هدف سهولت تولید و کاهش خطرات ناشی از واکسنهای سنتی ایجاد شدهاند. ویروس پاپیلومای انسانی (HPV) به عنوان عامل ایجاد کننده سرطان دهانه رحم معرفی شده است. در این راستا پروتئین کپسید ویروس (L1) به منظور ایجاد واکسنهای زیر واحدی و نیز DNA واکسن مورد استفاده قرار گرفته است. هدف از این پژوهش تجربی طراحی و ساخت سازواره بیانی ژن L1 ویروس HPV 18 و بررسی بیان آن در سلولهای یوکاریوتی میباشد.
مواد و روش‌ها: در این مطالعه تجربی، ژن L1 ویروس HPV 18 پس از بهینه سازی و سنتز، در وکتور بیانی pcDNA 3.1 hygro ساب کلون گردید. تأئید کلونینگ با استفاده از آزمون colony PCR و واکنش هضم آنزیمی انجام شد. انتقال وکتور بیانی به سلولهای HEK293 با استفاده از واکنشگر Turbofect انجام شد. پس از 72 ساعت، RNA کل از سلولهای ترانسفکت شده و سلولهای کنترل استخراج شده و cDNA ساخته شد. بررسی بیان ژن در سطح mRNA در سلولها با انجام PCR بر روی cDNA انجام شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که بدنبال بهینهسازی توالی ژن L1، شاخصهای CAI و Fop در سطح ایدهآل افزایش یافت. کلونینگ ژن بهینه شده HPV 18-L1 در وکتور بیانی pcDNA3 با استفاده از آزمون کلونی PCR و واکنش هضم آنزیمی با موفقیت تأیید گردید و نتایج بیانگر تشکیل پلاسمید نوترکیب pCDNA3.1-L1 است. متعاقباً بررسی بیان ژن L1 در سطح mRNA نشان دهنده بیان موفقیتآمیز ژن L1 در سیستم یوکاریوتی میباشد.
نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از این تحقیق، کارایی وکتور بیانی ایجاد شده در بیان مؤثر ژن L1 در شرایط in vitro را نشان میدهد. این وکتور بیانی قابلیت استفاده به عنوان DNA واکسن در مطالعات آینده در شرایط in vivo را دارا میباشد.
مواد و روش‌ها: در این مطالعه تجربی، ژن L1 ویروس HPV 18 پس از بهینه سازی و سنتز، در وکتور بیانی pcDNA 3.1 hygro ساب کلون گردید. تأئید کلونینگ با استفاده از آزمون colony PCR و واکنش هضم آنزیمی انجام شد. انتقال وکتور بیانی به سلولهای HEK293 با استفاده از واکنشگر Turbofect انجام شد. پس از 72 ساعت، RNA کل از سلولهای ترانسفکت شده و سلولهای کنترل استخراج شده و cDNA ساخته شد. بررسی بیان ژن در سطح mRNA در سلولها با انجام PCR بر روی cDNA انجام شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که بدنبال بهینهسازی توالی ژن L1، شاخصهای CAI و Fop در سطح ایدهآل افزایش یافت. کلونینگ ژن بهینه شده HPV 18-L1 در وکتور بیانی pcDNA3 با استفاده از آزمون کلونی PCR و واکنش هضم آنزیمی با موفقیت تأیید گردید و نتایج بیانگر تشکیل پلاسمید نوترکیب pCDNA3.1-L1 است. متعاقباً بررسی بیان ژن L1 در سطح mRNA نشان دهنده بیان موفقیتآمیز ژن L1 در سیستم یوکاریوتی میباشد.
نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از این تحقیق، کارایی وکتور بیانی ایجاد شده در بیان مؤثر ژن L1 در شرایط in vitro را نشان میدهد. این وکتور بیانی قابلیت استفاده به عنوان DNA واکسن در مطالعات آینده در شرایط in vivo را دارا میباشد.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
میکروب‌شناسی و ایمنولوژی
دریافت: 1401/4/29 | پذیرش: 1401/10/20 | انتشار: 1401/11/30
دریافت: 1401/4/29 | پذیرش: 1401/10/20 | انتشار: 1401/11/30
فهرست منابع
1. Yousefi Z, Aria H, Ghaedrahmati F, et al. An Update on Human Papilloma Virus Vaccines: History, Types, Protection, and Efficacy. Front Immunol 2022; 12: 805695. [DOI]
2. Magalhaes GM, Vieira EC, Garcia LC, et al. Update on human papilloma virus - part I: epidemiology, pathogenesis, and clinical spectrum. An Bras Dermatol 2021; 96(1): 1-16. [DOI]
3. Araldi RP, Sant'Ana TA, Modolo DG, et al. The human papillomavirus (HPV)-related cancer biology: An overview. Biomed Pharmacother 2018; 106: 1537-56. [DOI]
4. Soheili M, Keyvani H, Soheili M, et al. Human papilloma virus: A review study of pidemiology, carcinogenesis, diagnostic methods, and treatment of all HPV-related cancers. Med J Islam Repub Iran 2021; 35: 65. [DOI]
5. Crosbie EJ, Einstein MH, Franceschi S, et al. Human papillomavirus and cervical cancer. Lancet 2013; 382(9895): 889-99. [DOI]
6. Sung H, Ferlay J, Siegel RL, et al. Global Cancer Statistics 2020: GLOBOCAN Estimates of Incidence and Mortality Worldwide for 36 Cancers in 185 Countries. CA Cancer J Clin 2021; 71(3): 209-49. [DOI]
7. Balasubramaniam SD, Balakrishnan V, Oon CE, et al. Key Molecular Events in Cervical Cancer Development. Medicina (Kaunas) 2019; 55(7): 384. [DOI]
8. Wilting SM, Steenbergen RDM. Molecular events leading to HPV-induced high grade neoplasia. Papillomavirus Res 2016; 2: 85-8. [DOI]
9. Roden RBS, Stern PL. Opportunities and challenges for human papillomavirus vaccination in cancer. Nat Rev Cancer 2018; 18(4): 240-54. [DOI]
10. Lee J, Arun Kumar S, Jhan YY, et al. Engineering DNA vaccines against infectious diseases. Acta Biomater 2018; 80: 31-47. [DOI]
11. Marc MA, Dominguez-Alvarez E, Gamazo C. Nucleic acid vaccination strategies against infectious diseases. Expert Opin Drug Deliv 2015; 12(12): 1851-65. [DOI]
12. Williams JA. Vector Design for Improved DNA Vaccine Efficacy, Safety and Production. Vaccines (Basel) 2013; 1(3): 225-49. [DOI]
13. Stenler S, Blomberg P, Smith CI. Safety and efficacy of DNA vaccines: plasmids vs. minicircles. Hum Vaccin Immunother 2014; 10(5): 1306-8. [DOI]
14. Sadeghi M, Doosti A. Cloning and Study of Expression of Helicobacter Pylori FlaAGene in Eukaryotic System. Iran South Med J 2017; 20(3): 245-56. (Persian) [Article]
15. Taherkhani R, Farshadpour F, Makvandi M, et al. Cloning of fliC Gene From Salmonella typhimurium in the Expression Vector pVAX1 and Evaluation of its Expression in Eukaryotic Cells. Jundishapur J Microbiol 2014; 7(11): e12351. [DOI]
16. Taherkhani R, Farzaneh MR, Taherkhani S, et al. Molecular Detection of Epstein-Barr virus in Biopsy Samples of Patients Suffering from Bladder Cancer in Bushehr Province, Iran. Iran South Med J 2022; 25(4): 326-39. [Article]
17. Ikemura T. Correlation between the abundance of Escherichia coli transfer RNAs and the occurrence of the respective codons in its protein genes: a proposal for a synonymous codon choice that is optimal for the E. coli translational system. J Mol Biol 1981; 151(3): 389-409. [DOI]
18. Ikemura T. Correlation between the abundance of Escherichia coli transfer RNAs and the occurrence of the respective codons in its protein genes. J Mol Biol 1981; 146(1): 1-21. [DOI]
19. Farshadpour F, Makvandi M, Taherkhani R. Design, Construction and Cloning of Truncated ORF2 and tPAsp-PADRE-Truncated ORF2 Gene Cassette From Hepatitis E Virus in the pVAX1 Expression Vector. Jundishapur J Microbiol 2015; 8(12): e26035. [DOI]
20. Farshadpour F, Taherkhani R, Makvandi M, et al. Codon-Optimized Expression and Purification of Truncated ORF2 Protein of Hepatitis E Virus in Escherichia coli. Jundishapur J Microbiol 2014; 7(7): e11261. [DOI]
21. Simabuco FM, Tamura RE, Carromeu C, et al. Gene optimization leads to robust expression of human respiratory syncytial virus nucleoprotein and phosphoprotein in human cells and induction of humoral immunity in mice. J Virol Methods 2009; 158(1-2): 93-9. [DOI]
22. Harper DM, DeMars LR. HPV vaccines - A review of the first decade. Gynecol Oncol 2017; 146(1): 196-204. [DOI]
23. Yang B, Yang A, Peng S, et al. Coadministration with DNA encoding papillomavirus capsid proteins enhances the antitumor effects generated by therapeutic HPV DNA vaccination. Cell Biosci 2015; 5: 35. [DOI]
24. Kumar S, Biswas M, Jose T. HPV vaccine: Current status and future directions. Med J Armed Forces India 2015; 71(2): 171-7. [DOI]
25. Lalonde ME, Durocher Y. Therapeutic glycoprotein production in mammalian cells. J Biotechnol 2017; 251: 128-40. [DOI]
26. Zhu J. Mammalian cell protein expression for biopharmaceutical production. Biotechnol Adv 2012; 30(5): 1158-70. [DOI]
27. Nettleship JE, Watson PJ, Rahman-Huq N, et al. Transient expression in HEK 293 cells: an alternative to E. coli for the production of secreted and intracellular mammalian proteins. Methods Mol Biol 2015; 1258: 209-22. [DOI]
28. Namvar A, Bolhassani A, Javadi G, et al. In silico/In vivo analysis of high-risk papillomavirus L1 and L2 conserved sequences for development of cross-subtype prophylactic vaccine. Sci Rep 2019; 9(1): 15225. [DOI]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
