فهرست مطالب

دنیای میکروب ها - سال پانزدهم شماره 1 (پیاپی 50، بهار 1401)

فصلنامه دنیای میکروب ها
سال پانزدهم شماره 1 (پیاپی 50، بهار 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/03/15
  • تعداد عناوین: 6
|
  • سیده معصومه تقی زاده، علیرضا ابراهیمی نژاد* صفحات 6-31

    در پی انتشار جهانی کرونا ویروس جدید تلاش های گسترده بین المللی و ملی در جهت ساخت واکسن علیه این ویروس شکل گرفت. غول های دارویی از جمله شرکت های فایزر، جانسن بیوتک، آسترازنکا، سینوواک، مدرنا، بیونتک، بهارات، فینلای و گروه بیوتک ملی چین در کنار مراکز و موسسات تحقیقاتی بنام از جمله دانشگاه آکسفورد و مرکز تحقیقات گامالیا مثال هایی از شرکت ها و مراکزی است که توانستند در مسابقه سرعت جهت ساخت و تولید واکسن کرونا موفق تر از دیگر رقبا عمل نمایند. در ایران نیز اقدام جهت ساخت این واکسن به سرعت کلید خورد و شرکت ها و سازمان های ایرانی همچون شفا فارمد، ستاد اجرایی فرمان امام خمینی (ره)، وزارت دفاع، انیستیتو پاستور و موسسه تحقیقات واکسن و سرم سازی رازی خود را موظف به تلاش در این عرصه دانستند. در حال حاضر واکسن کرونای محصول این شرکت ها و موسسات یا مجوز مصرف دریافت نموده و یا در مراحل انتهایی مطالعات بالینی قرار دارد. مقالات مروری فراوانی در نقد و بررسی این واکسن ها در مجلات بین المللی به چاپ رسیده است اما اغلب این مقالات اشاره ای به تلاش های صورت گرفته در کشور عزیزمان ایران نداشته اند. لذا در مقاله پیش رو تلاش شده تا با بهره گیری از اطلاعات منتشره توسط سازمان بهداشت جهانی، مرکز کنترل بیماری های ایالات متحده، شرکت های دارویی، مراکز تحقیقاتی معتبر و سازمان های داخلی و خارجی به طبقه بندی، بررسی ساختار، اثربخشی و عوارض جانبی واکسن های کرونای پیشتاز بین المللی و ایرانی پرداخته شود.

    کلیدواژگان: کووید-19، واکسن نوکلئیک اسید، واکسن ویروسی، واکسن پروتئینی، واکسن حامل
  • محدثه محب شاهدین، مجید مقبلی*، محمد کارگر، مجتبی جعفرینیا صفحات 32-40
    سابقه و هدف

    ویروس آنفولانزا یکی از مهمترین عوامل مرگ و میر بر اثر بیماری های تنفسی در طیور است که سالیانه خسارات زیادی را به صنعت پرورش طیور در سراسردنیا وارد می کند.پروتیین هماگلوتینین (HA) از عوامل اصلی در بیماری زایی این ویروس است لذا هدف از پژوهش حاضر کلون کردن و بیان این ژن در سلول Sf9 با استفاده از باکولو ویروس می باشد.

    مواد و روش ها

    بعد از جداسازی ژنوم ویروس آنفولانزا H9N2 ، ژن HA توسط پرایمر های اختصاصی با روش های RT-PCR و PCR تکثیر و با کمک وکتور pFastBac Dual به بکمید منتقل گردید. بکمید نوترکیب واجد ژن HA به سلول میزبان DH10Bac انتقال داده شد. با ترانسفکت کردن سلول Sf9 با بکمید نوترکیب، بیان و میزان بیان پروتیین نوترکیب با روش های SDS-PAGE ، western blotting و بردفورد بررسی شد.

    نتایج

    پروتیین حاصل از بکمید نوترکیب با استفاده از SDS PAGE بررسی و خلوص آن تایید شد. غلظت پروتیین نوترکیب در محلول رویی سلولهای Sf9 آلوده به ویروس نوترکیب µg/ml 138 تخمین و توسط western blotting تایید شد.

    نتیجه گیری

    در تحقیق حاضر ژن HA بر روی وکتور PfastBacDual با موفقیت کلون شد و بعد از انتقال بر روی بکمید و ترانسفکت به سلول Sf9 بیان مناسبی از ژن در محلول رویی سلولهای Sf9 بدست آمد. با انجام آزمایشهای حیوانی ، این پروتیین می تواند به عنوان واکسن نوترکیب بر علیه آنفولانزا H9N2 مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: ویروس آنفولانزا، باکولوویروس، PfastBacDual، واکسن نوترکیب
  • مریم راشکی*، مجتبی مرتضوی صفحات 41-55
    سابقه و هدف

     باکتری گرم مثبت، باسیلوس تورینجینسیس، بلور های پروتیین با خاصیت حشره کشی تولید می کند. تحلیل توالی های کوچک ژن rDNA برای مطالعه تکامل و رده بندی موجودات زنده به کار می رود. این مطالعات با استفاده از تکنیک واکنش زنجیره ای پلیمراز روی توالی S rDNA16 پنج جدایه بومی باسیلوس تورینجینسیس انجام شد.

    مواد و روش ها

    بررسی ویژگی ها و روابط فیلوژنتیک میان پنج توالی جدایه های بومی همراه باجدایه های دیگر در بانک ژن و سایر گونه های جنس باسیلوس با نرم افزار مسکوییت و پایگاه leBIBIQBPP انجام شد.

    یافته ها

    پنج جدایه بومی به میزان 06/92 تا 93/99 درصد با یکدیگر و به میزان 73/99 تا 100 درصد با سایر جدایه های باسیلوس تورینجینسیس شباهت داشتند. درخت فیلوژنتیک نشان داد Bt 1019،Bt 1020 و Bt 1039 در گروه اول وBt 1001 و Bt 1091 در گروه دوم قرارگرفتند. بر اساس تحلیل توالی Bt 1001 با کمک leBIBIQBPP، کمترین فاصله با با سیلوس فریگوریتولرانس بدست آمد. توالی باسیلوس آنتراسیس به Bt 1019 نزدیک بود. توالی Bt 1020 بیشترین نزدیکی را با باسیلوس سریوس داشت. در مورد Bt 1039 علاوه بر باسیلوس سریوس، کمترین فاصله با باسیلوس مارکورستینکتوم مشاهده شد. توالی Bt 1091 بیشترین شباهت را با با سیلوس فریگوریتولرانس نشان داد.

    نتیجه گیری

    بلور های پروتیینی در باکتری های بومی مشاهده شد. بلور های سم تنها توسط باسیلوس تورینجینسیس تولید می شوند. بلاست توالی ژن S rDNA16در جدایه های بومی نیز بیشترین شباهت را به جدایه های باسیلوس تورینجینسیس موجود در بانک ژن نشان داد. همچنین نتایج پیش بینی کرد سه جدایه بومی Bt 1019 ،Bt 1020 و Bt 1039 علیه بالپولکداران آفات و دو جدایهBt 1001 و Bt 1091 علیه آفات سخت بالپوش می توانند سمی باشند.

    کلیدواژگان: SrDNA16، بلاست، بیوا نفورماتیک، نرم افزار، واکنش زنجیره ای پلیمراز
  • فاطمه شایسته*، گریس یوسوپ صفحات 56-67
    سابقه و اهداف

    باکتریوسین ها پپتیدهای ضد میکروبی هستند که توسط باکتری های مختلف تولید می شوند و به عنوان عامل درمانی مورد استفاده قرار می گیرند. هدف از این مطالعه بررسی مکانیسم اثر ضد میکروبی باکتریوسین تولید شده توسط باکتری دریایی Bacillus sp. Sh10 ، بر علیه پاتوژن Candida albicans ATCC 10231 می باشد.

    مواد و روش ها

    مکانیسم ضد میکروبی باکتریوسین با استفاده از روش های زنده مانی سلول ، میزان خروج مواد جاذب UV، نمک های معدنی ،K+ ATP, از سلول و همچنین میکروسکپ الکترونی رویشی و عبوری مورد بررسی قرار گرفت.

    یافته ها

    افزودن میزان 1 × MIC باکتریوسین به سوسپانسیون سلولی C. albicans تعداد سلولهای زنده را حدود 4 واحد لگاریتمی طی 10 ساعت کاهش داد. بعلاوه با توجه به خروج مواد جاذب UV، نمک های معدنی ،K+ ATP, از سلول C. albicans مشخص گردید که باکتریوسین مورد نظرباعث کشتن سلول های قارچی گردیده است. علاوه بر این سلول های تیمار شده با باکتریوسین نسبت به پروپیدیوم یدید نفوذپذیرگشتند. مشاهدات میکروسکوپ الکترونی رویشی و عبوری تغییرات زیادی را در مرفولوژی سلول از جمله سطح چروکیده، دیواره سلولی ناپیوسته و پاره شده به همراه لیز شدن سلول ها نشان داد.

    نتیجه گیری

    نتایج به دست آمده در مطالعه حاضر نشان داد که باکتریوسین با غشای سیتوپلاسمی سلولهای C. albicans برهم کنش داشته و منجر به تشکیل منافذ می شود ، که این تغییرات منجر به خروج مواد داخل سلولی می شود و در نهایت باعث مرگ سلول می شود.

    کلیدواژگان: باکتریهای دریایی، باکتریوسین، مکانیسم اثر، کاندیدا آلبیکنس، باسیلوس
  • الهام نوری، لیلا اسدپور* صفحات 68-77

    با توجه به مصرف گسترده مواد ضد میکروبی در دامپزشکی و افزایش تولیدات دامی به نظر می رسد خطر گسترش مقاومت آنتی بیوتیکی در جوامع انسانی بیشتر در ارتباط با حیوانات و حوزه دامپزشکی باشد. در این مطالعه مقاومت آنتی بیوتیکی و فراوانی ژن های حدت fimH، papC و sfa-foc در اشریشیا کلی های جدا شده از مدفوع اسب های کاسپین در گیلان مورد مطالعه قرار گرفت. در این مطالعه مقطعی، جدایه های اشریشیا کلی از مدفوع 157 اسب کاسپین به ظاهر سالم به روش کشت و انجام تست های بیوشیمیایی جداسازی شد. الگوی مقاومت نسبت 17 آنتی بیوتیک مورد مطالعه، به روش انتشار از دیسک و فراوانی ژن های حدت به روش واکنش زنجیره ای پلیمراز در جدایه ها بررسی شد. در بررسی فنوتیپی مقاومت آنتی بیوتیکی جدایه ها، بیشترین میزان مقاومت به آنتی بیوتیک های استرپتومایسین و سولفامتوکسازول-تریمتوپریم بود. ایمیپنم و جنتامایسین موثرترین آنتی بیوتیک ها بودند و 59/51 درصد جدایه ها الگوی مقاومت چندگانه آنتی بیوتیکی نشان دادند. فراوانی ژن های حدت fimH، papC و sfa-foc در جدایه ها به ترتیب 91، 6/56 و 3/33 درصد بود. فراوانی هر سه ژن مورد مطالعه در جدایه های MDR به طور معنی داری بیشتر بود (05/0<p). نتایج مطالعه حاضر بیانگر آن است که اشریشیا کلی های جدا شده از مدفوع اسب های گیلان پتانسیل انتقال مقاومت های آنتی بیوتیکی از طریق محیط و به مخاطره انداختن بهداشت عمومی را داراست.

    کلیدواژگان: مقاومت آنتی بیوتیکی، اشریشیا کلی، ژن های حدت
  • نحله فلاحتی، هوشنگ جمالی*، محمد کارگر، فرشید کفیل زاده صفحات 78-87
    سابقه و هدف

    سودوموناس آیروژینوزا دارای چندین پمپ پروتیینی است که با آنها آنتی بیوتیک ها را به بیرون تخلیه می کند.این موضوع باعث شکل گیری مقاومت های چند دارویی شده است. هدف از این مطالعه بررسی تاثیر نانوذرات طلا بر روی بیان ژن-های mexA/B در سویه های سودوموناس آیروژینوزای مقاوم به چند دارو بوده است.

    مواد و روش ها:

    در این مطالعه مقطعی-توصیفی تعداد 74 نمونه مشکوک به جنس سودوموناس جمع آوری و از تست های فنوتیپی و ژنوتیپی برای غربالگری سودوموناس آیروژینوزا استفاده شد.سپس بااستفاده از جداول استاندارد 2020CLSI و به روش انتشار دیسک با بکار گیری 11 آنتی بیوتیک از کلاس های مختلف، تست آنتی بیوگرام گذاشته شد.فراوانی ژن هایmexA/B به روش واکنش زنجیره ای پلی مراز بررسی گردید و پس از تعیین حداقل غلظت بازداندگی نانوذرات طلا، تاثیرنانوذرات طلا بربیان ژن های mexA/B بااستفاده ازتکنیکSYBER Green-Real Time PCRمورد بررسی قرار گرفت.

    یافته ها

     در این مطالعه (57/67%)50 جدایه سودوموناس آیروژینوزا شناسایی شد.بیشترین وکمترین میزان مقاومت آنتی بیوتیکی مربوط به آزترونام (98%)و سفپیم (26%) بوده است.میزان شیوع ژن هایmexA/B به ترتیب mexA (74%)، mexB (70%)و mexA/B(58%)و 12% نیز فاقد هر دو ژن بوده اند. نانوذرات طلا در ppm50≤MIC اثر بازدارندگی رشد و در غلظت ppm25 به همراه سیپروفلوکساسین، اثربازدارندگی در بیان ژن هایmexA/B ازخود نشان داد.

    نتیجه گیری

    نتایج این پژوهش نشان داد نانو ذرات طلا می توانند از بیان ژن های mexA و mexB در سودوموناس آیروژینوزاهای مقاوم به چند دارو جلوگیری کنند. باتوجه به اینکه نانوذره طلا اثرات سمی برسلول های یوکاریوتی ندارد، می تواند در فرایند درمان این گروه از باکتری ها، حایز اهمیت باشد.

    کلیدواژگان: نانوذرات طلا، سودوموناس آئروژینوزا، mexA، B، مقاومت چنددارویی
|
  • Seyedeh-Masoumeh Taghizadeh, Alireza Ebrahiminezhad * Pages 6-31

    Following the global spread of the new coronavirus, extensive international and national efforts were made to develop a vaccine against the virus. Pharmaceutical giants such as Pfizer, Johnssen Biotech, Astrazeneca, Sinovac, Modrena, Biontec, Bharat, Finlay and China National Biotech Group, along with research institutes such as the University of Oxford and the Gamalia Research Center, are examples of these companies and centers that were able to be more successful than other competitors in the speed race to make and produce Corona vaccine. In Iran, the attempts to make this vaccine were quickly made and Iranian companies and organizations such as Shafa Pharmed, Imam Khomeini Executive Headquarters, Ministry of Defense, Pasteur Institute and Razi Vaccine and Serum Research Institute are obliged to make efforts in this regard. At present, the corona vaccine produced by these companies and institutions has either received a license or is in the final stages of clinical studies. Many review articles on these vaccines have been published in international journals, but just a few articles refer to the efforts made in Iran. Therefore, in the present article, an attempt has been made to classify and evaluate the structure, efficacy and side effects of these leading international and Iranian corona vaccines. Hence, the information published by the World Health Organization, the US Centers for Disease Control, pharmaceutical companies, reputable research centers and domestic and foreign organizations were employed.

    Keywords: COVID-19, Nucleic acid vaccines, Protein-based vaccines, Viral vaccines, Viral vector vaccines
  • Mohadeseh Moheb Shahedin, Majid Moghbeli *, Mohammad Kargar, Mojtaba Jafarinia Pages 32-40
    Background and Objectives

    Influenza virus is one of the most important causes of death due to respiratory diseases in poultry, which causes a lot of damage to the poultry industry worldwide every year. Hemagglutinin protein (HA) is one of the main factors in the pathogenesis of this virus. The aim of this research is cloning and expression of this gene in Sf9 cell using baculovirus.

    Materials and Methods

    After isolating of the H9N2 influenza virus genome, the HA gene was amplified by specific primers by RT-PCR and PCR methods and transferred to Bakmid using pFastBac Dual vector. The recombinant HA gene was transferred to the DH10Bac host cell. By transfecting Sf9 cell with recombinant bacmid, the expression of recombinant protein was examined by SDS-PAGE, western blotting and Bradford methods.

    Results

    The protein obtained from recombinant Bakmid was evaluated using SDS PAGE and its purity was confirmed. The concentration of recombinant protein in the supernatant of Sf9 cells infected with recombinant virus was estimated to be 138µg / ml and confirmed by western blotting.

    Conclusion

    In the present study, the HA gene was successfully cloned on the PfastBacDual vector. With animal experiments, this protein could be used as a recombinant vaccine candida against influenza H9N2 virus.Key word: Influenza virus, Baculovirus, PfastBacDual vector, Recombinant vaccine

    Keywords: Influenza virus, Baculovirus, PfastBacDual, recombinant vaccine
  • Maryam Rashki *, Mojtaba Mortazavi Pages 41-55
    Background& Objectives

    Gram-positive , Bacillus thuringiensis, produces crystals with insecticidal properties. rDNA sequence analysis is used to study the evolution and classification of organisms. The study was conducted on 16SrDNA sequence of five native isolates of Bacillus thuringiensis using the polymerase chain reaction.

    Materials & Methods

    Characteristics and phylogenetic relationships between five sequences of native isolates along with other isolates in the genebank and other species of the genus Bacillus were performed with Mesquite and leBIBIQBPP database.

    Results

    The five native isolates were 92.06 to 99.93% similar to each other and 99.73% to 100% similar to other isolates of Bacillus thuringiensis. Phylogenetic trees showed Bt1019, Bt1020 and Bt1039 in the first group and Bt1001 and Bt1091 in the second group. Based on Bt1001 sequence analysis using leBIBIQBPP, the minimum distance with Bacillus frigoritolerans was obtained. The sequence of Bacillus anthracis was close to Bt 1019. The Bt 1020 sequence was closest to Bacillus cereus. In the case of Bt1039, in addition to Bacillus cereus, the lowest distance was observed with Bacillus marcorinectum. The Bt1091 sequence showed the most similarity with Bacillus frigoritolerans.

    Conclusion

    Protein crystals were observed in the native bacteria. Toxic crystals are produced only by Bacillus thuringiensis. BLAST program for 16SrDNA gene sequence in the native isolates also showed the most similarity to Bacillus thuringiensis isolates in the genebank. Moreover, the results predicted that the three native isolates including Bt1019, Bt1020 and Bt1039 could be toxic against lepidopteran and two isolates including Bt1001 and Bt1091 could be toxic against coleopteran.

    Keywords: 16S rDNA, blast, Bioinformatics, Software, polymerase chain reaction
  • Fatemeh Shayesteh *, Gires Usup Pages 56-67
    Background and objectives

    bacteriocins are antimicrobial peptides produced by different bacteria and can be applied as a therapeutic agent. The aim of this study was to investigate the mode of action of broad-spectrum bacteriocin produced by a marine Bacillus strain Sh10, on Candida albicans ATCC 10231.

    Materials and Methods

    Cell viability assay, determination of UV-absorbing materials, K+, inorganic phosphate, ATP, and LIVE/DEAD cell viability assay as well as scanned and transmission electron microscopy were used to investigate the mode of action of bacteriocin.

    Results

    The addition of 1 × MIC of bacteriocin to a cell suspension of C. albicans decreased the number of viable cells by about 4 log units over a period of 10 h. It displayed a fungicidal mode of action with a massive leakage of K+ ions, inorganic phosphates, ATP, and UV-absorbance materials, leading to cell lysis. In addition, the permeability of C. albicans treated cells to propidium iodide was also observed. The microscopic observations of treated cells indicated several modifications in cell morphology such as wrinkled surface, discontinuous and ruptured cell wall with concomitant lysis.

    Conclusion

    The data obtained in the current study demonstrated that the present bacteriocin interacted with the cytoplasmic membrane of C. albicans cells, resulting in pore formation, which allowed for the efflux of intracellular materials, ultimately leading to cell death.

    Keywords: marine bacteria, bacteriocin, Mode of action, Candida albicans, Bacillus sp
  • Elham Nouri, Leila Asadpour * Pages 68-77

    Due to the widespread use of antimicrobials in veterinary medicine and the increase in livestock production, it seems that the risk of spreading antibiotic resistance in human societies is more related to animals and the veterinary field. In this study, antibiotic resistance and frequency of fimH, papC and sfa-foc virulence genes among Escherichia coli isolated from Caspian horse feces in Guilan were studied. In this cross- sectional study, E. coli isolates were isolated from the feces of 157 apparently healthy Caspian horses by culture method and biochemical tests. Resistance patterns against 17 different antibiotics were determined by disk diffusion method and frequency of virulence genes were assessed by PCR in isolates. In phenotypic assay of antibiotic resistance, the isolates showed the most resistance to streptomycin and sulfamethoxazole-trimetoprim antibiotics. Imipenem and gentamicin were the most effective antibiotics and 51.59 percent of isolates showed multi drug resistance pattern. The frequency of fimH, papC and sfa-foc virulence genes in isolates were 91%, 56.6% and 33.3%, respectively. Frequency of all of three investigated genes were significantly higher in MDR isolates (P< 0.05). The results of the present study indicate that Escherichia coli isolated from the feces of horses in Guilan has the potential to transmit antibiotic resistance and endanger public health.

    Keywords: Antibiotic resistance, Escherichia coli, Virulence genes
  • Nehleh Falahati, Houshang Jamali *, Mohammad Kargar, Farshid Kafilzadeh Pages 78-87
    Background and purpose

    Pseudomonas aeruginosa has several protein pumps with which it puts antibiotics out.This has led to the formation of multidrug resistance.The aim of this study was to investigate the effect of gold nanoparticles on the expression of mexA/B genes in multidrug resistant Pseudomonas aeruginosa strains.

    Materials and Methods

    In this cross-sectional descriptive study, 74 suspected samples of Pseudomonas genus were collected and phenotypic and genotypic tests were used to screen Pseudomonas aeruginosa.Then, anibiogram test using 11 antibiotics from different classes was performed by the use of CLSI 2020 standard tables and the disk diffusion method.The frequency of mexA/B genes was evaluated by polymerase chain reaction method and after determining the minimum inhibitory concentration of gold nanoparticles, the effect of gold nanoparticles on the expression of mexA/B genes was evaluated using SYBER Green-Real Time PCR technique.

    Results

    In this study(67.57%) 50 isolates of Pseudomonas aeruginosa were identified.The highest and lowest levels of antibiotic resistance were related to azteronam(98%) and cefpime(26%).The prevalence of mexA/B genes was respectively mexA(74%), mexB(70%) and mexA/B(58%) and also 12% lacked both genes. Gold nanoparticles showed growth inhibitory effect at MIC≥50ppm and at 25 ppm concentration with ciprofloxacin, showed inhibitory effect on the expression of mexA/B genes.

    Conclusion

    The results of this study showed that gold nanoparticles can inhibit the expression of mexA and mexB genes in multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa.Due to the fact that gold nanoparticle does not have toxic effects on eukaryotic cells, it can be important in the treatment process of this group of bacteria.

    Keywords: Gold nanoparticles, Pseudomonas aeruginosa, mexA, B, Multidrug resistance