دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 2 6 2013 06 22 Increasing plasmid transformation efficiency of natural spizizen method in Bacillus Subtilis by a cell permeable peptide افزایش بازدهی روش طبیعی استفاده از محیط اسپیزیزن برای انتقال پلاسمید به درون باکتری باسیلوس سوبتیلیس با استفاده از یک پپتید کاتیونیک تراوا کننده غشا باکتریایی 31 40 19485 FA حسین آقاملایی دانشجوی دکتری تخصصی زیست فناوری پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی بقیه الله (عج)، تهران، ایران محمد هیئت دانشجوی دکتری تخصصی زیست شناسی مولکولی، دانشگاه علوم پزشکی بقیه الله (عج)، تهران، ایران، محمد افتخاری شیرکوهی ‏ دانشجوی دکتری تخصصی زیست فناوری پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی بقیه الله (عج)، تهران، ایران مهرداد موسی زاده مقدم دانشجوی دکتری تخصصی مهندسی بافت، دانشگاه علوم پزشکی بقیه الله (عج)، تهران، ایران Journal Article 2016 06 14 <strong>Introduction:</strong> Some of bacterial species are able to uptake DNA molecule from environment, the yield of this process depends on some conditions such as plasmid size and host type. In the case of <em>Bacillus subtilis</em>, DNA uptake has low efficacy. Using Spizizen minimal medium is common method in plasmid transformation into <em>B. subtilis</em>, but rate of this process is not suitable and noteworthy. The aim of this study was investigation of novel method for improvement of DNA transformation into <em>B. subtilis</em> based on CM11 cationic peptide as a membrane permeable agent. <br /><strong>Materials and methods:</strong> In this study, for optimization of pWB980 plasmid transformation into <em>B. subtilis</em>, the CM11 cationic peptide was used. For this purpose, <em>B. subtilis</em> competent cell preparation in the present of different concentration of peptide was implemented by two methods. In the first method, after treatment of bacteria with different amount of peptide for 14h, plasmid was added. In the second method, several concentration of peptide with plasmid was exposed to bacteria simultaneously. Bacteria that uptake DNA were screened on LB agar medium containing kanamycin. The total transformed bacteria per microgram of DNA was calculated and compared with the control. <br /><strong>Results:</strong> Plasmid transformation in best conditions was 6.5 folds higher than the control. This result was statistically significant (<em>P</em> value <0.001). <br /><strong>Discussion and conclusion:</strong> This study showed that CM11 cationic peptide as a membrane permeable agent was able to increase plasmid transformation rate into <em>B. subtilis</em>. This property was useful for resolution of low transformation efficacy.  <strong>مقدمه: </strong>تعدادی از گونه‌های باکتریایی قادرند تا مولکول DNA را از محیط اطرافشان در‌یافت نمایند؛ میزان این دریافت به شرایطی مانند بزرگی پلاسمید و نوع میزبان بستگی دارد. در مورد باکتری <em>باسیلوس سوبتیلیس</em> نیز این امکان البته با میزان انتقال بسیار پایینی وجود دارد. در حال حاضر روش مرسوم برای انتقال پلاسمید خارجی به درون باکتری <em>باسیلوس سوبتیلیس</em> استفاده از روش طبیعی در یک محیط کشت حداقل (اسپیزیزن) است. در این روش نیز میزان انتقال مطلوب و در خورتوجه نیست. هدف از این مطالعه، بررسی تکنیکی نوین بر پایه پپتید کاتیونیک CM11 به عنوان بک پپتید تراوا کننده غشاء، برای افزایش مؤثر نرخ ترانسفورماسیون DNA به باکتری <em>باسیلوس سوبتیلیس </em>است.<br /> <strong>مواد و روش</strong><strong>‏‏</strong><strong>ها:</strong> در این روش، از پپتید CM11 به عنوان عاملی برای بهینه‏سازی انتقال pWB980 به باکتری <em>باسیلوس سوبتیلیس</em> استفاده شد. برای این منظور، فرآیند مستعد‏سازی <em>باسیلوس سوبتیلیس</em> با دو روش مجزا و در حضور غلظت‌های مختلف پپتید انجام شد. بدین ترتیب که در روش نخست، باکتری به مدت 14 ساعت در حضور غلظت‌های مختلف پپتید تیمار شد و سپس در معرض پلاسمید قرار گرفت. در روش دوم، غلظت‏ها‏ی مختلف پپتیدی همراه با پلاسمید به شکل همزمان به باکتری عرضه شد. پس از غربال‏گری باکتری‏ها‏ی دریافت کننده پلاسیمد بر روی محیط کشت LB آگار حاوی آنتی بیوتیک کانامایسین تعداد کل باکتری‏ها‏ی ترانسفورم شده به ازای هر میکرو‏گرم DNA پلاسمیدی محاسبه و با کنترل مقایسه شد.<br /> <strong>نتایج:</strong> انتقال پلاسمید pWB980 به باکتری در بهترین حالت معادل 5/6 برابر بیشتر از شرایط استاندارد (کنترل) گزارش شد که از لحاظ آماری دارای اختلاف معنی داری بود (<em>P</em> value <0.001).<br /> <strong>بحث و نتیجه</strong><strong>‏</strong><strong>گیری:</strong> این مطالعه نشان داد که پپتید CM11 به عنوان یک پپتید تراوا کننده غشاء سلولی می‏تواند ترانسفورماسیون DNA خارجی به باکتری‌ <em>باسیلوس سوبتیلیس</em> را به طور در خور توجهی بهینه نموده و تا حدود زیادی مشکل نرخ پائین انتقال طبیعی را برطرف نماید. https://bjm.ui.ac.ir/article_19485_891595f16b4a7fa4166b50de153e62b9.pdf