مطالعه بيوانفورماتيكي چند جانبه مولكولي و ساختاري پروتئين غشاي خارجي (OmpTS) باكتري آئروموناس هيدروفيلاعامل بيماري سپتي سمي عفوني در ماهي در جهت اهداف ايمن سازي

Multi-aspect molecular and stractural bioinformatic study of outer membrane protein (OmpTS) of Aeromonas hydrophila common cause of infectious septicemia in fish for immunization goals

باكتري آئروموناس هيدروفيلا يك باكتري گرم منفي و متحرك است كه به عنوان يك پاتوژن فرصت طلب و زئونوز در ماهيان گرمابي مطرح است. وقوع ميزان بالاي مرگ و مير در ماهيان، خسارات اقتصادي و مقاومت باكتريايي از عوامل اصلي پيدايش روش هاي جديد مانند واكسيناسيون عليه آئروموناس هيدروفيلا محسوب مي شوند. با توجه به مطالعات اخير پروتئين غشاي خارجي OmpTS فاكتور حدت باكتري آئروموناس هيدروفيلابوده و نظر به اهميت سپتي سمي هاي باكتريايي ناشي از آئروموناس هيدروفيلا بررسي بيوانفورماتيكي و ساختاري اين پروتئين در راستاي ايمن سازي ماهي ضروري به نظر مي رسد. در اين مطالعه باكتري آئروموناس هيدروفيلا جدا شده از كليه تاس ماهي ايراني (Acipenser persicus) بيمار با استفاده از آزمايش هاي بيوشيميايي از جمله اكسيداز، كاتالاز، TSI، SIM، آسكولين، نيترات و هيدروليز قند ها، مورد بررسي قرار گرفته و يك جفت پرايمر اختصاصي از OmpTS طراحي شده و محصول واكنش زنجيره اي پليمراز جهت تاييد تعيين توالي گرديد. به منظور دسترسي به اطلاعات بيش تر در مورد ساختار و خصوصيات اين پروتئين درخت تكاملي و ساختار هاي اين پروتئين (اول، دوم و سوم) رسم گرديدند. آزمايش هاي بيوشيميايي و تعيين توالي محصول PCR مويد باكتري آئروموناس هيدروفيلا جدا شده از كليه تاس ماهي ايراني بوده و براساس درخت تكاملي OmpTS باكتري آئروموناس هيدروفيلا بيش ترين شباهت را به A. aquariorum و كم ترين شباهت را به A. diversa دارد. بررسي هاي ساختاري OmpTS بيان گر پايداري اين پروتئين درشرايط آزمايشگاهي مي باشد. به علاوه جايگاه هاي فعال اين پروتئين بين اسيدآمينه هاي 340-102 مي باشد. پيش گيري مناسب براي جلوگيري از وقوع عفونت ها خصوصا عفونت هاي باكتريايي گرم منفي در صنعت آبزي پروري ضروري بوده از طرفي مطالعه اي در زمينه بيوانفورماتيكي بر روي OmpTS صورت نگرفته ولي با توجه به نتايج حاصل از اين مطالعه، پروتئين غشاي خارجي OmpTS كانديد مناسبي براي ايمن سازي ماهي عليه آئروموناس هيدروفيلا مطرح است.

Aeromonas hydrophila، a mobile gram-negative bacteria، is widely considered as an opportunistic and zoonotic bacteria of warm-water fish pathogens. The high incidence of fish mortalities، economic losses، and bacterial resistance have highlighted the need to develop new strategies such as vaccination for prevention and treatment against A.hydrophila. In regards to recent studies، OmpTS a virulence factor located in outer membrane of A.hydrophila. Due to importance of bacterial septicemia، molecular and stractural bioinformatic study of OmpTS to immunization of fish is neccessary. In this study، A.hydrophila isolated from the kidney of infectious Acipenser persicus were examined by biochemical tests e.g. Oxidase، Catalase، TSI، SIM، Asculin، Nitrate and Sugar tests. Dedicated primers were designed based on OmpTS gene، then PCR products were used for DNA sequencing. Finally، the phylogenetic tree and protein structures (first، second and third) were prepared for further information about structure and characteristic of OmpTS. Biochemical tests and DNA sequencing confirmed A.hydrophila isolated from the kidney of infectious Acipenser persicus. Based on phylogenetic tree reports، OmpTS of A.hydrophilasis more similar to A.aquariorumand lessto A.diversa. Structural analysis of OmpTS indicated its stability under laboratory handling conditions. In addition، active sites of OmpTS was attributed to the sequence between 102-340 amino acids. Adequate preventive measures in order to avoid the serious consequences of water infections especially with gram-negative bacteria should be employed in Aquaculture industry. On the other hand there are no bioinformatic data on the OmpTS. Our results demonstrated that OmpTS gene can be potentiated to immunization of fish against A.hydrophila infection.