بررسی مولکولی ژن فلاژلین flaB2 در سرووارهای بیماریزای لپتوسپیرا

محورهای موضوعی : میکروبیولوژی

پژواک خاکی ¹ , مجید اسمعیلی زاد ² , مجید تبیانیان ³ , سهیلا مرادی ⁴ , سپیده حق نظری ⁵

1 - بخش میکروب شناسی ، موسسه تحقیقاتی واکسن و سرم سازی رازی،سازمان تحقیقات،آموزش وترویج کشاورزی ،کرج ، ایران
2 - بخش تحقیق و توسعه، موسسه تحقیقات واکسن و سرم سازی رازی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران
3 - بخش ایمنی شناسی، موسسه تحقیقات واکسن و سرم سازی رازی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران
4 - بخش میکروب شناسی، موسسه تحقیقات واکسن و سرم سازی رازی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران
5 - دانشجوی دکتری ، گروه میکرو بیولوژی ، دانشگاه علوم زیستی ، دانشگاه آزاد اسلامی ،واحد تهران شمال، تهران ،ایران

تاریخ دریافت : 1401/09/27 تاریخ پذیرش : 1402/03/29 تاریخ انتشار : 1401/12/01

کلید واژه: flaB2, PCR, سرووار, کلمات کلیدی : لپتوسپیروزیس, لپتوسپیرا,

چکیده مقاله :

چکیده: لپتوسپیروزیس یک بیماری عفونی مشترک بین انسان و حیوانات می باشد که توسط لپتوسپیراهای بیماریزا ایجاد می گردد. FLaB2 پروتئین تاژک پری پلاسمی می باشد که در طی عفونت در میزبان بیان می شوند. این پروتئین در بین تمام سرووارهای بیماریزای لپتوسپیرا حفظ شده است. هدف از این تحقیق بررسی مولکولی ژن کد کننده فلاژلین flaB2 به روش PCR در سرووارهای بیماریزای لپتوسپیرا در ایران می باشد. در این تحقیق 20 سرووار بیماریزا و دو سرووار غیر بیماریزای لپتوسپیرا استفاده گردید. 22 سرووار فوق در محیط کشت اختصاصی EMJH کشت داده شدند و DNA ژنومیک با استفاده از روش استاندارد فنل کلروفرم تخلیص گردید. جهت تکثیر ژن flaB2 پرایمرهای اختصاصی طراحی و حساسیت و ویژگی آن در PCR مورد بررسی قرار گرفت. نتایج PCR روی ژن flaB2 با تولید قطعه ای به طول 1050 جفت باز نشان داد که در همه 20 سرووار بیماری زای لپتوسپیرا ژن flaB2 وجود دارد، این ژن در لپتوسپیراهای غیربیماریزای L. biflexa مشاهده نگردید. یافته ها نشان می دهد که ژن کدکننده flaB2 فقط در سرووارهای بیماری زا وجود دارد. بنابراین شناسایی مولکولی ژن flaB2 برای تشخیص سرووارهای بیماری زا از غیربیماری زا لپتوسپیرا از اهمیت بالایی برخوردار است. کلمات کلیدی : لپتوسپیروزیس، لپتوسپیرا ، سرووار، flaB2، PCR

منابع و مأخذ:

1. Adler, Ben, and Alejandro de la Peña Moctezuma. Leptospira and leptospirosis. (2010). In Pathogenesis of Bacterial Infections in Animals, Veterinary Microbiology, 27:287-96.


2.  A Lambert, Picardeau M, Haake DA, Sermswan RW, Srikram A, Adler B, Murray GA. FlaA Proteins in Leptospira interrogans Are Essential for Motility and Virulence but Are Not Required for Formation of the Flagellum Sheath. (2012). Infection and Immunity, 80:2019 –2025.


3. Bharti AR, Nally JE, Ricaldi JN, Matthias MA, Diaz MM, Lovett MA, Levett PN, Gilman RH, Willig MR, Gotuzzo E, Vinetz JM. Leptospirosis: a zoonotic disease of global importance. (2003). The Lancet infectious diseases, 3:757-771.


4. Beer, J. (1983). Infectious illnesses of the domestic animals, I and II.Editorial Acribia.


5. C. D. Gamage, N. Koizumi, A. K. C. Perera, M. Muto, C. Nwafor-Okoli, S. Ranasinghe, S. A. M. Kularatne, R. P. V. J. Rajapakse, K. Kanda, R. B. Lee, Y. Obayashi, M. Ohnishi and H. Tamashiro, Carrier Status of Leptospirosis Among Cattle in Sri Lanka: A Zoonotic Threat to Public Health. (2012). Transboundary and Emerging Diseases, Short Communication, 61: 1-6.


6. Darian EK, Forghanifard MM, Bidhendi SM, Chang YF, Yahaghi E, Esmaelizad M, Khaleghizadeh M, Khaki P. Cloning and sequence analysis of LipL32, a surface–exposed lipoprotein of pathogenic Leptospira spp. (2013). Iranian Red Crescent Medical Journal, 15: e8793.

 

7. Dezhbord M, Esmaelizad M, Khaki P, Fotohi F, Moghaddam AZ. Molecular identification of the ompL1 gene within Leptospira interrogans standard serovars. (2014). The Journal of Infection in Developing Countries, 11: 688-93.


8. Diament D, Brunialti MKC, Romero EC, Kallas EG, Salomao R. Peripheral blood mononuclear cell activation induced by Leptospira interrogans glycolipoprotein. (2002). Infection Immunity, 70: 1677-83.


9. Min Lin, Nasreen Bughio and OM Surujballi. Expression in Escherichia coli of flaB, the gene c- oding for a periplasmic flagellin of Leptospira interrogans serovar Pomona. (1999). Journal Midical Microbiology, The Pathological Society of Great Britain and Ireland, 48: 977-982.


10. Kalimuthusamy Natarajaseenivasana, Paluru Vijayacharib, Sameer Sharmab, Attayoor Purushothaman Sugana, et al; FlaB PCR-based Identification of Pathogenic Leptospiral Isolates. (2010). Journal of Microbiology, Immunology and Infection, Elsevier, 43:62–69.


11. Flannery B, Costa D. Evaluation of recombinant leptospiral antigen based enzyme-linked immunosorbent assay for the serodiagnosis of leptospirosis. (2001). Journal Clinical Microbioly, 39: 3303-3310.


12. Guerreiro H, Croda J, Flannery B, et al. Leptospiral proteins recognized during the humoral immune response to leptospirosis in humans. (2001). Infection Immunity, 69: 4958-68.


13. Hoseinpur. R, Khaki. P, Noofeli, M & Moradi Bidhendi. S. Molecular detection of pathogenic leptospiral serovars by PCR, based on lipL21 gene. (2015). Archives of Razi Institute, 70: 223-227.


14. Haukl P, Rodrigues Guzzo C, Roman Ramos H, Lee Ho P and Shaker Farah C. Structure and Calcium Binding Activity of LipL32, the Major Surface Antigen of Pathogenic Leptospira sp. (2009). Journal Molecular Biology, 390: 722–736.


15. Honarmand H. A decade, the incidence of leptospirosis in Guilan. (2009). Iranian Journal of Infectious Diseases, 47: 47-53.


16. Kimberley H Gibson, Felipe Trajtenberg, Elsio A Wunder, Megan R Brady ,et al., An asymmetric sheath controls flagellar supercoiling and motility in the leptospira spirochete. (2020). Elifescience, 9:e53672.


17. Levett PN. Leotospirosis. (2001). Clinical Microbiolgy, 14:296-326.


18. Luks, A. M., Lakshminarayanan, S., & Hirschmann, J. V. Leptospirosis presenting as diffuse alveolar hemorrhage. (2003). Journal of chest, 123: 639-43.


19. Monica L. Vieira, Luis G. Fernandes, Renan F. Domingos, Rosane Oliveira, Gabriela H. Siqueira, Natalie M. Souza, Aline R.F. Teixeira, Marina V. Atzingen & Ana L.T.O. Nascimento, Minireview, Leptospiral extracellular matrix adhesins as mediators of pathogen–host interactions. (2014). FEMS Microbiol Lett, 352: 129–139.


20. Liu Y, Zheng W, Li L, Mao Y, Yan J. Pathogenesis of leptospirosis: interaction of Leptospira interrogans with in vitro cultured mammalian cells. (2007). Medical Microbiolg Immunolgy, 196:233-9.


21. Yeganeh Malek Mohammadi , Pejvak Khaki, Soheila Moradi Bidhendi, Mojtaba Nofeli. Evaluation of the Presence of Gene Encoding Loa22 in Pathogenic. (2022). Iranian Journal of Medical Microbiology, 16: 392-398.


22. Min Lin, Hanhong Dan, Yijing Li. Identification of a Second Flagellin Gene and Functional Characterization of a 70-like Promoter Upstream of a Leptospira borgpetersenii flaB gene. (2004). Current Microbiology, 48: 145–152.


23. Narges Golab, Pejvak Khaki, Naser Harzandi, Majid Esmaelizad and Majid Tebianian, Expression and purification of the Lipl41, a surface-exposed lipoprotein, antigen of pathogenic Leptospira spp. (2020). Veterinarski Arhive, 90: 297-305.


24. Nascimento AL, Ko AI, Martins EA, Monteiro-Vitorello CB, Ho PL, Haake DA, Verjovski-Almeida S, Hartskeerl RA, Marques MD, Oliveira MC, Menck CF.  Comparative genomics of two Leptospira interrogans serovars reveals novel insights into physiology and pathogenesis. (2004). Bacteriol, 186: 2164-72.


25. Gerald L. Mandell, John E. Bennett, Raphael Dolin, Principles and Practice of Infectious Diseases. (2004). 6th edition.


26. Palaniappan RU, Chang YF, Jusuf SS, Artiushin S, Timoney JF, McDonough SP, Barr SC, Divers TJ, Simpson KW, McDonough PL, Mohammed HO. Cloning and molecular characterization of an immunogenic LigA protein of Leptospira interrogans. ( 2002). Infection Immunity, 70: 5924-30.


27. Veerapandian Raja and Kalimuthusamy Natarajaseenivasan. Pathogenic, diagnostic and vaccine potential of leptospiral outer membrane proteins (OMPs). (2015). Critical reviews in microbiology, informa healthcare, 41 :1-17.


28. Sitprija V, Pipatanagul V, Mertowidjojo K. Pathogenesis of renal disease in leptospirosis. (1980). Clinical and experimental studies. Kidney International, 17: 827-36.


29. Shuichi Nakamura. Spirochete Flagella and Motility. (2020). Biomolecules, 10: 550.


30. Safar Ali Alizadeh, Seyyed Saeed Eshraghi; Mohammad Reza Pourmand, Taghi Naser­pour, Gholamreza Abdollahpour, Abbas Rahimiforoshani, Reza Najafipour. Diagnostic Efficacy of Lsa63 Antigen for Human Leptospirosis. (2014). Iran Red Crescent Medical Journal. 16: e14753.


31. Maryam Soltani, Pejvak Khaki, Soheila Moradi Bidhendi^.. Molecular characterization of the lipL41 gene of Leptospira interrogans vaccinal serovars in Iran. (2015). Archives of Razi Institute, 70:145-150.


32. Uraiwan Kositanont, Waraporn Wanna, Galayanee Duangchawee and Chanwit Tribuddharat, Uraiwan Kositanont, Characterization of Recombinant Flagellin B Protein From Leptospira Interrogans. (2014) Depart­ment of Microbiology, Faculty of Medicine Siriraj Hospital, Mahidol University, Wang Lang Road, Bangkok 10700, Thailand, 45:1080-1089.