بررسی ژن مقاومت به روی در سودوموناس استوتزری مقاوم به روی و نانوذرات اکسید روی جداسازی شده از خاک

محورهای موضوعی : میکروب شناسی محیطی

شهلا سلطانی نژاد ¹ (استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد جیرفت، گروه زیست‌شناسی)
محمد ربانی خوراسگانی ² (دانشیار، دانشگاه اصفهان، گروه میکروب شناسی)
گیتی امتیازی ³ (استاد دانشگاه اصفهان، گروه میکروب شناسی)

تاریخ دریافت : 1393/06/06 تاریخ پذیرش : 1393/09/06 تاریخ انتشار : 1394/06/10

کلید واژه: سودوموناس استوتزری, ژن czcC, یون روی, نانو‌ذرات اکسید روی,

چکیده مقاله :

سابقه و هدف: آلودگی محیط با فلزات سنگین سمی مشکل جهانی می‌‌باشد. میکروارگانیسم‌ها مکانیسم های مختلفی را به منظور کاهش غلظت درون سلولی فلزات و سایر آلوده‌کننده‌های سمی محیطی دارند. این مطالعه با هدف بررسی ژن مقاومت به روی در سودوموناس استوتزری مقاوم به روی و نانوذرات ‌اکسید روی جداسازی شده از خاک انجام شد. مواد و روش‌ها: این مطالعه بر روی سویه سودوموناس استوتزری جدا شده از خاک غنی شده با MTBE) Methyl Tertiary Butyl Ether) در پژوهش های قبلی انجام شد. بالاترین غلظت قابل تحمل این سویه در حضور یون‌های روی، نانو‌ذرات اکسید روی و آنتی‌بیوتیک‌های مختلف بررسی گردید. از روش واکنش زنجیره‌ای پلی‌مراز برای بررسی ژن czcC استفاده شد. توالی نوکلئوتیدی به توالی پروتئینی ترجمه شد و با توالی‌های جزئی پروتئین CzcC در دیگر باکتری‌های مقاوم به روی هم تراز گردید. یافته ها: بالاترین غلظت قابل تحمل نشان داد که این سویه توانایی رشد در غلظت‌های بالای یون‌های روی (تا mM4) و نانوذرات اکسید روی (تا µg ml-1 600) را دارا می باشد. پرایمرهای استفاده شده برای تکثیر ژن مقاوم به روی czcC تقریباً یک باند 250 جفت بازی ایجاد نمودند. مقایسه czcC با توالی‌های دیگر در بانک ژن شباهت 100 درصدی با ژن czcC در باکتری سودوموناس استوتزری 1501 را نشان داد. نتیجه‌گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که خاک‌های آلوده به فلزات سنگین منابع بالقوه‌ای برای جداسازی سویه‌های مقاوم به فلزات سنگین و نانواکسیدهای فلزی می‌باشند. درک اساس ژنتیکی مقاومت به فلزات سنگین در باکتری‌ها می‌تواند به استفاده بهتر از این مکانیسم‌های طبیعی برای بهبود محیط زیست همه موجودات زنده منجر گردد.

چکیده انگلیسی:

Background & Objectives: Environmental pollution to toxic heavy metals is one of global environmental problems. Microorganisms perform several mechanisms to reduce the intracellular concentration of toxic pollutants. The objective of this study was to identify zinc resistance determinant (czcC gene) in zinc resistant Pseudomonas stutzeri SEE-1 isolated from soil. Materials & Methods: The strain was performed on a P. stutzeri strain isolated previously from soil by culture on MTBE (Methyl Tertiary Butyl Ether). The maximum tolerable concentrations of zinc ions and zinc oxide nanoparticles were determined. PCR amplification was used to investigate the czcC gene. The nucleotide sequence was translated into protein sequence and its sequence was compared with other similar sequences in other zinc resistant bacteria. Results: The highest tolerable concentrations of zinc ion and zinc nanooxide was measured at 4mM and 600 µg ml-1, respectively. The primers used for the amplification of the Zn-resistance gene (czcC) yielded a approximately 250 bp band. The comparison of czcC with other sequences in the gene bank database demonstrated 100% similarities with czcC gene in P. stutzeri 1501.          Conclusion: The results of this study showed that soils contaminated with heavy metals are potential sources for the isolation of resistant strains to heavy metals and metal oxide nanoparticles. Understanding the genetic basis of bacterial resistance to heavy metals can improve application of these natural mechanisms to provide a safer environment for all living things.