دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 7 25 2018 03 21 Isolation and Cloning of mercuric reductase gene (merA) from mercury-resistant bacteria جداسازی و همسانه‌سازی ژن کاهنده جیوه معدنی (merA) از باکتری‌های مقاوم به جیوه 19 31 21822 10.22108/bjm.2018.21822 FA پریسا خوش نیت کارشناس ارشد بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، ایران علیرضا تاری نژاد دانشیار بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان ، ‌‌ایران محمد پاژنگ دانشیار زیست‌شناسی سلولی و مولکولی دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، ‌‌ایران Journal Article 2015 06 26 Introduction: Some of the bacteria having merA gene coding mineral mercury reducing enzyme, has genetic potential of Hg removing via reduction of mineral mercury and transformation of that to gas form and finally bioremediation of polluted area. The aim of this study is the isolation of merA gene from resistance bacteria and cloning of that into suitable expression vector and then the environmental bioremediation by the transformation of bacteria with this vector. Materials and methods: A number of bacteria were collected in contaminated areas with mercury in order to isolate merA genes. Polymerase chain reaction had done on the four bacterial genomes including Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Serratia marcescens and Escherichia coli using the specific primers in order to detect merA gene. For cloning, the primers containing restriction enzyme sites are used, merA gene was isolated and amplified. The amplified fragments were cloned in the expression vector pET21a+ and via heat shock method were transformed into E. coli TOP10 competent cell. For clustering of genes, Mega software version 4 was used and bioanformatic studies were achieved for predicted enzyme. Results: merA gene with 1686 bp in length was isolated from K pneumoniae and E. coli. Recombinant vectors in transgenic bacteria were confirmed by various methods and finally were confirmed by sequencing. The result of clustering these genes with existence genes in NCBI showed high similarity. Discussion and conclusion: The existence of merA gene in bacteria that adapted to Hg pollution area is because of resistance, so with cloning this gene into suitable expression vector and transformation of susceptible bacteria with this vector ability of resistance to Hg in bacteria for bioremediation could be given. مقدمه: برخی باکتری‌ها با داشتن ژن merA کدکننده آنزیم کاهنده جیوه معدنی، توانایی ژنتیکی برای حذف جیوه از طریق احیای جیوه معدنی و تبدیل آن به شکل گازی و در نتیجه پاکسازی منطقه آلوده را دارند. هدف مقاله حاضر، جداسازی ژن merA از باکتری‌های مقاوم به جیوه و همسانه‌سازی آن در وکتور بیانی مناسب به منظور طراحی وکتور پایه‌ای برای تولید این آنزیم در باکتری و استفاده از آن برای پاکسازی محیط‌زیست است. مواد و روش‏‏ها: تعدادی باکتری موجود در مناطق آلوده به جیوه برای جداسازی ژن merAانتخاب شدند. واکنش زنجیره‌ای پلیمراز برای جداسازی و همسانه‌سازی ژن merAبا استفاده از آغازگرهای اختصاصی روی ژنوم چهار باکتری Klebsiella pneumoniae،Pseudomonas aeruginosa،Serratia marcescensوEscherichia coli انجام شد. قطعه‌های تکثیری در وکتور بیانی pET21a+، همسانه‌سازی شدند و به روش شوک حرارتی به باکتری‌های مستعد E. coli TOP10 تراریزش شدند. خوشه‌بندی ژن کلون‌شده با ژن‌های موجود از این نوع در NCBI با استفاده از نرم‌افزار MEGA ویرایش 4 و بررسی‌های بیوانفورماتیکی برای توالی آنزیم پیش‌بینی‌شده انجام شدند. نتایج: ژن merAبا طول 1686 جفت باز از باکتری‌های K. pneumoniaeوE. coliجداسازی شد. وکتورهای نوترکیب به روش‌های مختلف تأیید شدند و درستی کار با انجام توالی‌یابی تأیید شد. نتایج خوشه‌بندی، شباهت زیاد این ژن با ژن آنزیم کاهنده جیوه معدنی K. pneumoniaeوE. coli در NCBI را نشان داد. بحث و نتیجه‏گیری: وجود ژن merA در باکتری‌های سازگار به مناطق آلوده به جیوه، یکی از عوامل مقاومت است که با همسانه‌سازی آن در وکتور حاوی پروموتور بیانی و انتقال آن به باکتری‌ها، ایجاد و یا افزایش توانایی باکتری‌های حساس در حذف مقادیر زیاد جیوه امکان‌پذیر خواهد بود.

https://bjm.ui.ac.ir/article_21822_cefeb10dc7f66c0a4849e3d6d490b2e7.pdf