معرفي ژن جديد موثر در توليد بيوفيلم در باكتري Bacillus subtilis

باكتري Bacillus subtilis به دليل داشتن قابليت هاي بالا در كنترل بيولوژيك بيماري هاي گياهي و هم چنين توليد انواع متابوليت هاي مختلف همواره مورد توجه دانشمندان بوده است. يكي از خصوصيات مهم اين باكتري توليد بيوفيلم مي باشد. علي رغم مطالعات زياد صورت گرفته در خصوص توليد بيوفيلم، مكانيسم تشكيل آن هنوز به طور كامل شناسايي نشده است. بر اين اساس، اين تحقيق با هدف شناسايي ژن هاي جديد احتمالي موثر در تشكيل بيوفيلم انجام گرفت. در اين راستا، موتاسيون زايي با استفاده از ترانسپوزون mini-Tn10 به منظور شناسايي ژن هاي جديد مرتبط با توليد بيوفيلم در سويه B. subtilis 168 انجام و موتانت فاقد قدرت توليد بيوفيلم انتخاب شد. مقايسه توالي قطعه جهش يافته در سويه موتانت با توالي تيپ وحشي در بانك ژن نشان داد كه موتاسيون در ژن ykuT رخ داده است. با توجه به عدم توانايي سويه موتانت در تشكيل بيوفيلم نسبت به سويه تيپ وحشي، نتايج تحقيق حاضر براي اولين بار نشان داد كه ژن ykuT در كنار ساير ژن هاي معرفي شده قبلي، يكي از ژن هاي مهم دخيل در توليد بيوفيلم باكتري B. subtilis مي باشد. در ادامه، تاثير محيط كشت هاي مختلف آزمايشگاهي بر بيان ژن ykuT با استفاده از روش دسته بندي سلول هاي فعال شده فلورسنت (FACs) مورد ارزيابي قرار گرفت. بدين منظور پروموتر اين ژن به ابتداي ژن gfp در پلاسميد pSG1151 الحاق و ميزان تظاهر ژن در محيط كشت هاي مختلف بررسي شد. نتايج نشان داد كه محيط حداقل Spizizen salt موجب كاهش و محيط كشت هاي TYG، TYN و 2xSG موجب افزايش بيان اين ژن مي شوند. در بررسي تاثير ژن ykuT بر بيان اپرون spoIIA (فعال در اسپورزايي) و ژن hag (موثر در تحرك) باكتري B. subtilis، پروموتر ژن هاي مورد مطالعه به سويه تيپ وحشي B. subtilis 168 و موتانت ykuT::spc∆ انتقال داده شد. نتايج نشان داد كه بيان اپرون spoIIA و ژن hag تحت تاثير ژن ykuT قرار داشته و عدم وجود ژن ykuT موجب توقف بيان ژن موردنظر شد، در نتيجه موتانت حاصل فاقد قدرت توليد اندوسپور و تحرك بود. مقايسه تحرك و اسپورزايي سويه هاي تيپ وحشي و موتانت، هم چنين عكس برداري با استفاده از ميكروسكوپ فلورسنت نتايج بالا را تاييد كرد.