Molecular cloning and expression of Bacillus anthracis Lethal Factor domain 1 gene in Escherichia coli

زمینه و هدف: سیاه‌زخم (آنتراکس) یک بیماری مشترک بین انسان و دام است. عامل ایجاد کننده بیماری باکتری باسیلوس آنتراسیس می‌باشد که آنتی‌ژن حفاظت‌کننده (PA) و ناحیه یک فاکتور کشنده (LFD1) ایمونوژن‌های قوی این باکتری بوده و همواره به عنوان کاندیدای واکسن علیه باسیلوس آنتراسیس در نظر گرفته شده‌اند. هدف این مطالعه تولید آنتی‌ژن ناحیه یک فاکتور کشنده(LFD1) در باکتری Escherichia coli می‌باشد. روش بررسی: در این مطالعه تجربی آزمایشگاهی ژن LFD1 از پلاسمید pXO1 شناسایی و با واکنش PCR تکثیر شد. با جایگاه‌های آنزیمی BamH I و Xho Iدر وکتور (pGEM-T easy) همسانه‌سازی شد و بعد از جداسازی به وکتور بیانی pET28a(+) زیرهمسانه‌سازی گردید. این وکتور به باکتری E. coli-BL21 (DE3) تراریخت (ترانسفورم) شد. بیان ژن LFD1 تحت القای ایزوپروپیل-β -ِD -I-گالاکتوپیرانوزید (IPTG) انجام و پروتئین مورد نظر بیان شد. یافته‌ها: ژن ناحیه یک فاکتور کشنده (LFD1) کلون شده در وکتور بیانی pET28a(+) به وسیله‌ی توالی یابی، PCR و هضم به وسیله آنزیم‌های با اثر محدود تأیید گردید. همچنین پروتئین نوترکیب تولید شده به وسیله سدیم دودسیل سولفات پلی آکریل آمید ژل (SDS-PAGE) و لکه‌گذاری وسترن تایید گردید. نتیجه‌گیری: با توجه به ایمونوژن بودن پروتئین LFD1، پروتئین نوترکیب تولید شده در این تحقیق را می‌توان به‌صورت مجزا یا ترکیبی با یاورها و یا انتقال دهنده‌ها در طراحی واکسن برای بیماری سیاه‌زخم استفاده نمود

Cloning, fusion and expression of recombinant Bacillus anthracis protective antigen domain 4 with cholera toxin B-subunit in E. coli

زمینه و هدف: ترکیب یا اتصال ژنتیکی آنتی ژن ها با زیر واحد B کلرا توکسین =cholera toxin B) (ctB پاسخ آنتی‌بادی موکوسی قوی ای را ایجاد می‌کند. هدف از این مطالعه اتصال ctB به ژن کد کننده ناحیه 4 آنتی ژن حفاظت کننده (Protective antigen Domain 4=PaD4) به منظور بیان پروتئین کایمریک به عنوان کاندیدا واکسن علیه بیماری سیاه زخم می باشد. روش بررسی: در این تحقیق تجربی آزمایشگاهی واکنش PCR با پرایمرهای اختصاصی برای ژن های ctBو PaD4 انجام شد و ژن های تکثیر شده به طور جداگانه در PGEM-T easy vector کلون شدند. سپس ژن PaD4 به انتهای '3 ژن ctB با روش هضم آنزیمی متصل شد و ژن امتزاج شده ctB-PaD4 در PET28a زیر همسانه سازی گردید. سویه BL21 باکتری E.coli توسط وکتور نوترکیب ترانسفورم شد و بیان پروتئین کایمر تحت القای ایزوپروپیل- بتا-D-1-گالاکتوپیرانوزید IPTG)) قرار گرفت و به وسیله تکنیک SDS.PAGE و وسترن بلات مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته ها: ژن امتزاج شده ctB-PaD4 ساخته شد و با تکنیکPCR و تعیین توالی مورد تأیید قرار گرفت. این ژن در باکتری E.coli سویه BL21در دمای بهینه 37 درجه سانتیگراد بیان گردید و پروتئین کایمر با موفقیت تولید شد. باند مربوط به این پروتئین با تکنیک SDS.PAGE و وسترن بلات تأیید گردید. نتیجه گیری: این پروتئین نوترکیب بعد از بررسی ایمنی زایی می‌تواند به عنوان واکسن زیر واحدی کایمر جدید و موثر علیه باکتری باسیلوس آنتراسیس به صورت خوراکی یا استنشاقی استفاده شود

The nanobiosensor of rfbE geneof detection

زمینه و هدف: علائم بالینی بیماران آلوده به باکتری اشریشیاکولی O157:H7 دامنه وسیعی دارد و تشخیص بیماری از روی علایم آن دشوار است. روش‌های تشخیص متعارف عوامل بیولوژیک دارای معایب بسیاری می باشند. هدف از انجام این تحقیق، تشخیص توالی ژن rfbE در نمونه واقعی باکتری اشریشیاکولی O157:H7 به وسیله نانوبیوسنسور الکتروشیمیایی بود. روش بررسی: در این مطالعه تجربی، برای آماده سازی نمونه قبل از سنجش با نانوبیوسنسور، ژنوم باکتری اشریشیاکولی O157 به روش CTAB-NaCl و با استفاده از کیت تخلیص DynaBioTM DNA Extraction Mini Kit استخراج گردید. هضم آنزیمی DNA ژنومی باکتری اشریشیاکولی O157 در دمای 37 درجه سانتی گراد و به مدت 4 دقیقه و دناتوراسیون حرارتی صورت گرفت. به منظور اطمینان، ژن rfbE باکتری اشریشیاکولی O157: H7 توسط واکنش PCR تشخیص داده شد. توالی ژن rfbE در نمونه واقعی باکتری اشریشیاکولی O157: H7 به وسیله نانوبیوسنسور مبتنی بر هیبریداسیون DNA مورد سنجش قرار گرفت. یافته ها: نتایج به دست آمده از مقاومت انتقال بار بیانگر بر هم کنش مناسب بین ssDNA تثبیت شده روی الکترود با DNA ژنوم هضم شده باکتری اشریشیاکولی O157:H7 و محصول PCR بوده و نشان دهنده تشخیص موفقیت آمیز قطعه ‌ای از ژن rfbE باکتری اشریشیاکولی O157:H7 می ‌باشد. این نانوبیوسنسور قادر به تشخیص ژنوم هضم شده باکتری تا رقت 6-10 بود که این رقت متناظر با غلظت 102 باکتری اشریشیاکولی در میلی لیتر است. نتیجه گیری: در این تحقیق، نانوبیوسنسور مبتنی بر هیبریداسیون DNA برای تشخیص توالی ژن rfbE در نمونه واقعی باکتری اشریشیاکولی O157:H7 با دقت و حساسیت مطلوب به کارگیری شد که می تواند زمینه ای برای ساخت ابزار تشخیص DNA باشد

Optimization of expression, extraction & purification of the N-terminal region of ipaD gene in Shigella dysenteriae by proteomics analysis

زمینه و هدف: باکتری شیگلا دیسانتری یکی از عوامل پاتوژن مهم است که علی‌رغم تلاش‌های چندین ساله برای تهیه واکسن علیه آن هنوز مطالعات گسترده پیرامون آن ادامه دارد. محصولات پلاسمید تهاجمی شیگلا (Ipa) نقش مهمی در تهاجم باکتری ایفا می‌کنند. پروتئین IpaD یکی از اعضای این خانواده است که به عنوان کاندید واکسن شیگلا مطرح می‌باشد. مطالعات متعدد بر روی این پروتئین نشان داده که ناحیه N- ترمینال آن نقش مهمی در فرآیند تهاجمی باکتری دارد. این مطالعه با هدف بهینه سازی بیان N- ترمینال ژن IpaD به منظور افزایش تولید پروتئین نو ترکیب انجام شد. روش بررسی: در این مطالعه تجربی-آزمایشگاهی باکتری E. coli BL21(DE3) حامل پلاسمید pET-28a که ژن ناحیه N- ترمینال IpaD در آن همسانه سازی شده بود جهت مطالعات مورد استفاده قرار گرفت. پس از کشت باکتری، تاثیر سه فاکتور زمان القا، دما و غلظت ماده القا کننده ایزو-پروپیل-تایوبتا دی گالاکتوپیرانوزید (IPTG) بر میزان بیان، با استفاده از ژل سدیم دو دسیل سولفات-پلی آکریل آمید (SDS-PAGE) به صورت کیفی بررسی گردید. با استفاده از تصاویر دو بعدی تهیه شده از ژل‌ها با کمک نرم افزار آنالیز ژل‌های دو بعدی بررسی کمی بیان پروتئین صورت پذیرفت. مراحل استخراج و تخلیص پروتئین نوترکیب با کمک روش شیب اوره آغاز و با عبور نمونه‌ها از ستون کروماتوگرافی پایان یافت. یافته‌ها: نتایج بر روی ژل‌های SDS-PAGE نشان داد که میزان تقریبا مشابهی از تولید پروتئین نوترکیب در زمان‌ القا، دما و غلظت های مختلف IPTG بیان وجود دارد، اما یافته‌های نرم افزاری نشان داد بهترین شرایط بیان ناحیه N- ترمینال پروتئین IpaD در وکتور pET-28a دمای 37 درجه سانتی‌گراد، غلظت 7/0 میلی مولار IPTG و زمان 3 ساعت بعد از القا می‌باشد. نتیجه‌گیری: بر اساس نتایج این مطالعـــه هر پروتئین بعد از فرآیند همسانه سازی شرایط بیان مخصوص به خود را دارا می‌باشد که شرایط دمایی و طول زمان القا سلول‌ها در مقدار تولید پروتئین موثرتر می‌باشند

Developing Sports Diplomacy Paradigm of Foreign Policy in Iran

Sports diplomacy is regarded as one of the most important communicative components among nations in their international relations. Regarding the mentioned fact, the main objective of this study was to provide a paradigm of sport diplomacy in the foreign policy of Iran. This is a qualitative study with exploratory nature by applying the Strauss and Corbin grounded theory approach. The data collection tool was semi-structured interviews with 14 elites including sports experts and policymakers. Findings demonstrated 133 initial concepts in open coding, reduced into 27 categories, and categorized into six main themes to support the initial development of the model. The results showed that adopting appropriate strategies like managerial evolution, developing indigenous models, national brand-making through sports, educating and empowering human resources, legal and structural development of sports diplomacy, and cultural changes in Iranian professional sports could bring greater consequences that encourage governing bodies to alter attitudes toward the role of sports diplomacy, and to empowers foreign policy for strengthening mutual relations worldwide

A QFT robust controller as a remedy for TRMS

Control of a Twin Rotor Multi-input Multi-output System (TRMS) is not a simple work. Because it has complex nonlinear dynamics, cross-coupling, uncertainties, and instability. This paper provides a practical method for control of a TRMS, named Quantitative Feedback Theory (QFT) as one of the robust approaches. Firstly, the TRMS set and modeling procedure are introduced. Secondly, the nonlinear and linear equations of electrical and mechanical parts in both vertical and horizontal planes are presented. Next, using the QFT method, a controller is designed for motion in each plane. Finally, the robustness of the control strategy is illustrated by simulations of vertical and horizontal motions, including controller and pre-filter in the presence of uncertainties. The results demonstrate that the proposed robust controller can guarantee the system stabilization, as well as pitch and yaw tracking of TRMS

Introduction of Dianthins: A New Promising Horizon Toward Continuous Research on Breast Cancer Bulldozing in Iran

Background: The production and secretion of defense proteins are one of the protective mechanisms exploited by plants against pathogens. The production and secretion of defense proteins are one of the protective mechanisms exploited by plants against pathogens. Ribosome-Inactivating Proteins (RIPs), as the main class of these proteins, are considered to facilitate cancer therapy worldwide, because of the potential anticancer activity. Indeed, some of these proteins have cytotoxic and anticancer properties. Extracted from the carnation (Dianthus caryophyllus), Dianthin inhibits protein synthesis in many different cells.Methods: In this research, the Dianthins was isolated and purified from the leaves of D. caryophyllus, using ion-exchange chromatography column (CM-Sephadex G-50). Subsequently, its cytotoxicity effect on MCF-7 cell line was investigated. The cell cytotoxicity assessment was performed, using 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5 diphenyltetrazolium bromide (MTT), neutral red uptake, and alkaline comet assays at the concentrations of 1.25μg/mL to 10μg/mL of the protein applying the MCF-7 cell line.Results: the toxin induces cell death, mostly via necrosis rather than apoptosis, but in the special range of concentrations.Conclusion: because of the severe side effects of chemotherapy drugs, this toxin can undergo more research as a new drug candidate against breast cancer

Anti-inflammatory Effects of Ziziphus Jujube Mill on LPS-induced Acute Lung Injury in Mice

Ziziphus Jujuba Mill (Z.J) is a well-known ethnomedical source of biologically active compounds with anti-inflammatory effects. However, its significance in acute lung injury (ALI) has never been studied. The present study aimed to explore whether Z.J could attenuate lipopolysaccharide (LPS)-induced inflammatory responses in an experimental model of ALI. Male BALB/c mice received an intratracheal administration of LPS (n=32) or phosphate buffer saline (PBS) (control, n=8). Within 1, 11, and 23 h post-LPS injection, mice were randomly assigned to receive intraperitoneal treatments of saline, dexamethasone (2 mg/kg), and 100 and 200 mg/kg of Z.J extracts, respectively. 24 h after intratracheal administration of LPS, bronchoalveolar lavage fluid and lung tissues were harvested and assessed for inflammatory cell influx, tumor necrosis factor-α (TNF-α) levels, and histological assessments. Treatment with Z.J extracts (100 and 200 mg/kg) and dexamethasone effectively reduced LPS-induced neutrophil and other inflammatory cell influx into the lung tissue compared to the untreated group. additionally, both doses of Z.J extracts (100 and 200 mg/kg) significantly ameliorated the lung wet-to-dry ratio and histopathological damage. Furthermore, compared to the untreated ALI mice, Z.J extract at the highest dose could significantly reduce the TNF-α level.   The present findings indicated that Z.J could effectively ameliorate LPS-induced ALI inflammatory responses and might be considered a promising alternative therapy for the ALI phenotype

Cloning and Expression of N-terminal Region of IpaD from Shigella dysenteriae in E. coli

Genus Shigella is one of the important members of the family enterobacteriacae. There are numerous antigens in Shigella carrying by a 220 kb plasmid. Among them, IpaD is the key virulence factor of S. flexneri. Apart from having effectors function that is essential for host cell invasion and intracellular survival, this protein also controls the secretion and translocation of other effector proteins into eukaryotic host cells. In the present study, we have cloned and expressed the ipaD in E. coli. The ipaD gene was amplified by PCR. Prokaryote expression vector pET-28a(+)- ipaD was constructed, and used to transform E. coli BL21DE3 plySs. The expression of recombinant protein induced by IPTG was examined by SDS-PAGE. Western blot were used to determine immunoreactivity of IpaD-His by a rabbit monoclonal antibodies against his-tag. SDS-PAGE demonstrated that the constructed prokaryotic expression efficiently produced IpaD at the 1 mmol/L of IPTG. IpaD protein was able to react with the rabbit monoclonal antibody against His-tag.  IpaD is essential for Shigella spp invasion. N-terminal region is most significant functional fragment of IpaD. Purification of IpaD from the wild type of Shigella is difficult furthermore profound study on a specific domain on the N-terminal of IpaD by using the wild type of purified IpaD is not feasible.

Immunogenicity of N-CfTX-2 Antigen of Chironex fleckeri Jellyfish in Mice

Background and Objectives: Chironex. fleckeri is the most toxic and dangerous marine species. CfTX-2 is one of the antigenic proteins of jellyfish venom that has been suggested for stimulation of the immune system, for treatment, and as a candidate for vaccine. The purpose of this study was designing, optimization, synthesis, and expression of the N-CfTX-2 gene in E. coli and investigation of the production of antibodies and immunization in mice.   Methods: In this experimental study, the complete sequence of N-CfTX-2 gene was obtained from NCBI (with accession number AFQ00677.1). After optimizing the codon of E. coli host, other bioinformatics studies needed for better gene expression were performed, such as protein stability and mRNA structure. The gene sequence was ordered for synthesis and replication in the pET21a (+) vector. The recombinant vector was transformed into E. coli BL21 and protein expression was induced by IPTG. After purification of the protein, the obtained antigen was injected into the mice in four steps and the amount of antibody produced in their serum, was measured. Then, the produced antibody was isolated from the serum and confirmed by ELISA assay. Sixty days after the first injection, the mice were challenged by the Chironex fleckeri jellyfish venom.   Results: The N-CfTX-2 gene sequence cloned in the expression vector pET21a (+) was confirmed by PCR, and the produced recombinant protein was confirmed by SDS-PAGE and Western blot. Moreover, the immunized mice tolerated jellyfish venom 50 x LD50.   Given the antigenic properties of N-CfTX-2 and antibody production in laboratory animal, this protein can be used as a vaccine candidate in future studies.   &nbsp