كاربرد روش RE-SNPs در مطالعه هاي فيلوژني باسيلوس آنتراسيس در ايران

Application of RE-SNPs genotyping in phylogenic studies of Bacillus anthracis in Iran

زمينه: علي رغم اين كه امروزه SNP ژنوتايپينگ به عنوان روش استاندارد در مطالعه هاي تكاملي و همه گيرشناسي آنتراكس مطرح است، اما به دليل نياز به تعيين توالي در اين روش، امكان اجراي آن در آزمايشگاه هايي كه با محدوديت بودجه مواجه هستند، وجود ندارد. هدف: مطالعه به منظور بررسي امكان استفاده از آنزيم هاي محدودكننده در اجراي سيستم SNP ژنوتايپينگ ون ارت Van Ert)) انجام شد. مواد و روش ها: اين مطالعه كاربردي در سال 1393 در آزمايشگاه تحقيق و توسعه بخش واكسن هاي هوازي دام پزشكي موسسه رازي كرج انجام شد. به منظور شناسايي آنزيم هاي محدودكننده مناسب جهت هضم لوكوس هاي SNP، قطعه هاي مربوطه بر روي ژنوم سويه 34F2 باسيلوس آنتراسيس بررسي شدند. صحت نتايج با استفاده از تعيين توالي محصولات PCR تاييد شد. يافته ها: از ميان 13 لوكوس بررسي شده، 3 لوكوس به واسطه نوع SNP خود، توسط آنزيم هاي محدودكننده قابل افتراق بودند. قطعه 560 جفت بازي مربوط به لوكوس A.Br004 در سويه استاندارد و جدايه حاد تحت تاثير آنزيم BsmI قرار داده شد كه دو قطعه با اندازه هاي 336 و 224 جفت باز حاصل شد. در بررسي امكان اجراي روش، سويه استاندارد به واسطه نوع SNP خود توسط آنزيم شكسته شد. نتيجه گيري: با توجه به يافته ها به نظر مي رسد پس از تكميل فرآيند تحقيق، RE-SNP تايپينگ روشي ساده و مناسب جهت اجراي سيستم ژنوتايپينگ ون ارت باشد و نياز به انجام روش پرهزينه تعيين توالي مرتفع شود.

Background: Although the single nucleotide polymorphisms (SNPs) genotyping is now a standard method in the evolutionary and epidemiological studies of anthrax, but application of this technique is not possible in low-budget laboratories due to its sequence-based nature. Molecular epidemiologic studies of Bacillus anthracis play an important role in identifying and differentiating different strains during the bioterrorism-related outbreaks. Objective: The aim of this study was to investigate the application of restriction enzymes in Van Ert SNPs typing. Methods: This applied study was conducted in research & development laboratory of aerobic veterinary bacterial vaccines department in Razi Vaccine and Serum Research Institute during 2014. The corresponding genomic segments of the B. anthracis Sterne 34F2 strain were searched in order to identify appropriate restriction enzymes to digest SNPs loci. The accuracy of the results was confirmed by sequencing of the PCR products. Findings: Of 13 studied loci, 3 were found to be available for restriction enzymes due to their target SNPs. Feasibility of this technique was examined through enzymatic treatment of a 560 bp-long PCR product including the A.Br004 SNP of the standard strain by BsmI. The PCR product was digested and was divided into 224 bp and 336 bp long fragments. Conclusion: With regards to the results, it seems that the RE-SNPs typing as a simple method is appropriate for the van Ert genotyping of B. anthracis and resolves the need for expensive sequencing.