شناسایی و تعیین سروتیپ سویه‌های بومی باسیلوس تورنجینسیس در خاک‌های مختلف استان فارس

محورهای موضوعی : میکروب شناسی مولکولی

الهام معظمیان ¹ , نیما بهادر ² , منوچهر رسولی ³ , نگار آذرپیرا ⁴

1 - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات فارس، گروه میکروبیولوژی
2 - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات فارس، گروه میکروبیولوژی
3 - بخش ایمونولوژی، مرکز تحقیقات میکروبیولوژی بالینی استاد البرزی، دانشگاه علوم پزشکی شیراز
4 - مرکز تحقیقات پیوند و ترمیم اعضاء، دانشگاه علوم پزشکی شیراز

تاریخ دریافت : 1388/12/25 تاریخ پذیرش : 1389/01/25 تاریخ انتشار : 1389/01/12

کلید واژه: SDS-PAGE, باسیلوس تورنجینسیس, پروتئین Cry, تعیین سروتیپ,

چکیده مقاله :

سابقه و هدف: باسیلوس تورنجینسیس، باکتری تولید کننده یک یا چند سم پروتئینی بلوری در مرحله اسپورزایی و با قابلیت از بین بردن حشره‌ها، نماتودها و سلول‌های سرطانی می‌باشد. هدف از انجام این پژوهش، جداسازی، شناسایی و مقایسه سم پروتئینی Cry از این باکتری در سویه‌های بومی جداسازی شده از مناطق مختلف استان فارس می‌باشد. مواد و روش‌ها: در این پژوهش به‌صورت تصادفی 25 نمونه خاک از 6 منطقه استان فارس جمع آوری گردید و با استفاده از 7 روش متفاوت جداسازی سویه‌ها انجام شد. شناسایی نمونه‌ها بر اساس آزمون‌های بیوشیمیایی، بررسی ساختار بلوری پروتئین Cry با استفاده از میکروسکوپ فازکنتراست و SDS-PAGE به منظور بررسی تنوع توکسین پروتئینی Cry انجام گرفت. یافته‌ها: نمونه‌های خاک شهر شیراز بیشترین سویه باکتری باسیلوس تورنجینسیس را داشتند. از طرف دیگر بر اساس آزمون‌های بیوشیمیایی شامل تخمیر سوکروز و سالیسین، تولید لسیتیناز و هیدرولیز اسکولین، جدایه‌ها در سه سروتیپ قرار گرفتند. نتیجه گیری: نتایج این مطالعه نشان داد که با وجود این‌که جدایه‌های مورد بررسی دارای نوارهای پروتئینی با فراوانی متفاوت هستند، اما پس از برش با پروتئیناز K، تقریبا تمامی نمونه وزنی حدود اندازه 34 کیلو دالتون را داشتند.

چکیده انگلیسی:

Background and Objective: Bacillus thuringiensis (Bt) is a bacterium best known for its production of crystal-like bodies comprised of one or more crystal proteins in sporulation phase, which can be toxic to insects, nematodes and cancer cells. The purpose of this study is isolation, characterization and comparison of Cry proteins in the isolated strains obtained in different parts of Fars province. Material and Methods: 25 soil samples were collected from six different habitats in Fars province using seven different methods. Characterization was performed based on biochemical tests, protein crystal morphology by phase-contrast microscope and variation of cry protein toxin using SDS-PAGE. Results: The tests showed a highest count of Bt strains in soil samples obtained from Shiraz city. The Bt colonies were classified according to biochemical tests such as: sucrose and salicin fermentation, lecithinase production and esculin hydrolyzing. Conclusion: Results showed that although isolated strains have a variety of protein bands with different sizes, the proteins with 34KD was observed following proteinase K digestion in all the samples.

منابع و مأخذ:

1. Vidal-Quist JC, Castanera P, Gonzalez-Cabrera J. Diversity of Bacillus thuringiensis strains isolated from citrus orchards in Spain and evaluation of their insecticidal activity against Ceratitis capitata. Microbiol Biotechhnol. 2009; 19(8):749-759.


2. Yu J, Tan L, Liu Y. Phylogenetic analysis of Bacillus thuringiensis based of PCR amplified fragment polymorphism of flagellin genes. Curr Microbiol. 2002; 45: 139-143.


3. Mizuki E, Park YS, Saitoh H, Yamashita S, Akaot H, Higuchi K, Ohba M. Parasporin, a human leukemic cell-recognizing parasporal protein of Bacillus thuringiensis. Clin Diag lab Imm. 2000; 7(4): 625-634.


4. Kondo S, Mizuki E, Akao T, Ohba M. Antitrichomonal strains of Bacillus thuringiensis. Parasitol Res. 2002; 88: 1090-1092.


5. Uemori A, Maeda M, Yasutake K, Ohgushi A, Kagoshima K, Mizuki E, Ohba M. Ubiquity of parasporin-1 producers in Bacillus thuringiensis natural populations of Japan. Naturwissenschaften. 2007; 94:34-38.


6. Yamashita S, Katayama H, Saitoh H, Akao T, Park YS, Mizuki E, Ohba M,  Ito A. typical three-domain Cry proteins of Bacillus thuringiensis strain A1462 exhibit cytocidal activity on limited human cancer cells. J Biochem. 2005; 138 (6): 663-672.


7. Uemori A, Ohgush A, Yasutake K, Maeda M, Mizuki E, Ohba M. Parasporin-1Ab, a novel Bacillus thuringiensis cytotoxin preferentially active on human cancer cells In Vitro. Anticancer Research. 2008; 28: 91-96.


8. Apaydin O, Yenidunya AF, Harsa S, Gunes H. Isolation and characterization of bacillus thuringiensis strains from different grain habitats in Turkey. World J Microbi Biotechnol. 2005; 21: 285-292.


9. Santana MA, Moccia CC, Gillis AE. Bacillus thuringiensis improved isolation methodology from soil samples. J Microbiol Met.2008; 75: 357-358.


10. Salehi Jouzani, G, Pourjan Abad A, Seifinejad A, Marzban R, Kariman K, Maleki B. Distribution and diversity of Dipteran-specific cry and cyt genes in native Bacillus thuringiensis strains obtained from different ecosystems of Iran. J Ind Microbiol Biotechnol. 2008; 35: 83-94.


11. Rampersad J, Ammons D. Bacillus thuringiensis isolation method utilizing a novel stain, low selection and high throughput produced atypical results. BMC Microbiol. 2005; 24:5:52.


12. Chatterjee SN, Bhattacharya T, Dangar TK, Chandra G. Ecology and diversity of Bacillus thuringiensis in soil environment. Afr J Biotech. 2007; 6 (13): pp. 1587-1591.


13. Travers RS, Martin PAW, Reichelderfer CF. Selective process for efficient isolation of Bacillus spp. Appl. Environ. Microbiol. 1987; 53: 1263-1266.


14. Lee DW, Akao T, Yamashita S, Katayama H, Maeda M, Saitoh H, Mizuki E, Ohba M. Non insecticidal parasporal proteins of a Bacillus thuringiensis isolate exhibit a preferential cytotoxicity against human leukemia T cells. Biochem Biophys comm. 2000; 272: 218-223.


15. Aramideh S, SaferalizadehMH, PourmirzaAA, Rezazadeh BariM, KeshavarziM, Mohseniazar M. Characterization and pathogenic evaluation of Bacillus thuringiensis isolates from West Azerbaijan province-Iran. AJMR. 2010; 4 (12):1224-1229.