کلونینگ و بیان ژن کاتکول 2 و 3 دی اکسیژناز استرپتومایسس خاکزی در باکتری اشریشیاکلی برای حذف آلاینده های نفتی

استفاده گسترده از فرآورده‎های نفتی منجر به آلودگی محیط زیست شده و مشکلاتی جدی برای سلامت محیط ایجاد کرده ‏اند. استرپتومایسس ‏ها 50% ازکل جمعیت اکتینومیست‎های خاک راتشکیل داده که به فرم رشته‎ای، گرم مثبت و هوازی هستند. این باکتری‎ها به طورگسترده درمحیط‏ های طبیعی آبی و خشکی به وفور یافت می شوند، از نظر غذایی سخت‎گیر نبوده وتنها به منبع کربن و نیتروژن همراه با نمک‎های معدنی نیاز داشته و قادرند برای مدت‎های طولانی به صورت اسپور درخاک باقی بمانند. هدف از این مطالعه کلونینگ ژن کاتکول 2 و 3 دی اکسیژناز (C2,3) استرپتومایسس خاکزی در باکتری اشریشیاکلی به منظور حذف آلاینده‎های نفتی بود.

در این مطالعه 58 نمونه از عمق 5 تا 10 سانتی‎ خاک مناطق مختلف حاشیه نفتی شهر تهران و نواحی آلوده نفتی مثل انبار نفت و اطراف آن جمع‎آوری شد. پس ازکشت، رقت‎سازی و انتخاب کلونی‎های مشکوک به استرپتومایسس جهت تعیین هویت، پس از تایید باکتری استرپتومایسس بر اساس خصوصیات ظاهری کلنی، میکروسکوپی وتست‎های بیوشیمیایی جهت تایید نهایی، شناسایی مولکولی، توالی 16srRNA آن‎ها تکثیر و مورد بررسی قرارگرفت. پس ازاستخرج DNA نمونه‎ها، برای تکثیرژن C2,3 از PCR استفاده شد. ژن C2,3 به وسیله وکتور PTG19-T در باکتری اشریشیاکلی اوریگامی کلون شد. در نهایت میزان بیان ژن هدف با روش Real Time PCR تعیین و پس از سکانس کردن درخت فیلوژنی رسم شد.

آنزیم کاتکول 2 و 3 دی اکسیژناز از منابع محدودی از جمله استرپتومایسس‎ها قابل استخراج است، با توجه به نیاز تکثیر ژن این آنزیم، از منابع باکتریایی تولید آن حایز اهمیت است. درنتیجه این مطالعه موفق به یافتن استرپتومایسس‎های بومی مولد آنزیم کاتکول 2 و 3 دی اکسیژناز گردید و در نهایت با موفقیت ژن آنزیم به باکتری اشریشیاکلی اوریگامی وارد شد.

دراین مطالعه بدنبال ایجاد میزبان نوترکیب با قابلیت بالای بیان، می‎تواند گام بزرگ در مسیر افزایش تولید این آنزیم درصنعت محسوب شود. همچنین بررسی بیشتر برای پیدا کردن سویه‎های جدید تولید کننده آنزیم کاتکول 2 و 3 دی اکسیژناز می‎تواند منجر به یافتن روش نوین حذف آلاینده‎های نفتی درخاک گردد.