افزایش کارآیی انتقال ژن به باکتری E. coli با استفاده از نانولوله های کربنی کاتیونی

در سال های اخیر نانولوله های کربنی به دلیل ویژگی های منحصر به فرد خود توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده اند. در مطالعه حاضر، نانولوله های کربنی با استفاده از PEI پوشش داده شدند. سپس توانایی آنها برای انتقال ژن به سلول های باکتری اشریشیاکلی ارزیابی شد.

نانوذرات نانولوله- PEI از طریق برهمکنش بین گروه های آمین موجود در PEI با گروه های کربوکسیل نانولوله ها سنتز شدند. به منظور تهیه سازه ژنی مناسب برای انتقال به باکتری E. coli ژن Gus A از وکتور pBI121 به وکتور PUC-18 انتقال یافت (pUC-Gus). سپس کمپلکس های نانولوله- PEI- DNA با ترکیب نسبت های متفاوت وزنی (درصد وزنی/وزنی) از نانوذرات نانولوله- PEI (0/5، 1 و 2) با مقدار ثابت از وکتور pUC-Gus تهیه شدند و توسط ژل آگارز مورد بررسی قرار گرفتند. به منظور ترانسفورماسیون باکتری E. coli، مقدار مناسبی از کمپلکس نانولوله- PEI- DNA به باکتری های E. coli اضافه شد. سپس به مدت 7 ساعت در دمای °C37 شیک شدند. بازده ترانسفورماسیون باکتری ها از طریق شمارش کلنی و با استفاده از محیط LB جامد حاوی آنتی بیوتیک آمپی سیلین بررسی شد. علاوه بر این از رنگ آمیزی Gus به منظور تایید عملکرد پلاسمید ترانسفورم شده استفاده شد. تعیین سمیت نانولوله- PEI با استفاده از روش MTT و در بازه های زمانی 6، 24 و 72 ساعت با غلظت های مختلف 10، 100 و 500میکروگرم بر میلی لیتر مورد بررسی قرار گرفت.

نانوذرات نانولوله- PEI با موفقیت سنتز شدند. نانولوله های کربنی کاتیونی از قابلیت بالایی برای محافظت از DNA در برابر آسیب های ناشی از آنزیم های برشی برخوردار بودند. با افزایش غلظت نانوذرات نانولوله- PEI و همچنین مدت زمان انکوباسیون، درصد زنده مانی باکتری ها کاهش یافت. نتایج حاصل از الکتروفورز ژل آگارز از پلاسمید استخراج شده از باکتری های ترانسفورم شده پس از برش توسط آنزیم EcoRΙ نشان داد که پلاسمید pUC-Gus با موفقیت توسط نانوذرات نانولوله- PEI به سلول های باکتری E. coli انتقال یافته اند.

 نانولوله های کربنی کاتیونی توانایی بالایی در انتقال ژن به باکتری E. coli دارند.