بهداشت و بیماری‌های عفونی دام

بهداشت و بیماری‌های عفونی دام

کلون‌سازی ژن پروتئین ماتریکس (M1) ویروس آنفلوآنزای پرندگان تحت‌تیپ H9N2 در ناقل pTZ57R/T

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه پاتوبیولوژی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
2 گروه علوم بالینی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
3 گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد رشت، رشت، ایران
4 دانشکده دامپزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد ارومیه، ارومیه، ایران
5 گروه بهداشت مواد غذایی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شبستر، شبستر، ایران
10.22034/jahid.2026.2092554.1075
چکیده
زمینه و هدف
پروتئین M1 به‌عنوان یکی از پروتئین‌های بسیار حفاظت‌شده در میان زیرگونه‌های مختلف ویروس‌های آنفلوآنزا شناخته می‌شود و این موضوع اهمیت و جایگاه آن را در حوزهٔ ویروس‌شناسی برجسته می‌کند. هدف اصلی این پروژهٔ پژوهشی، کلون‌سازی دقیق و منظم یک بخش خاص از ژنی است که مسئول کُد کردن پروتئین M1 مرتبط با ویروس آنفلوآنزا زیرگونه H9N2 می‌باشد.

روش‌ها
پس از تکثیر ویروس آنفلوآنزا در تخم‌مرغ‌های جنین‌دار مرغ، RNA از نمونه‌های ویروسی جمع‌آوری‌شده در طی این فرایند آزمایشی استخراج شد. سپس توالی نوکلئوتیدی اختصاصی مربوط به ژن M1 با استفاده از تکنیک واکنش زنجیره‌ای پلیمراز با رونویسی معکوس (RT‑PCR) تکثیر شد. پس از تکثیر توالی، یک فرایند خالص‌سازی کامل برای اطمینان از یکپارچگی و کیفیت آن انجام شد. توالی خالص‌سازی‌شده سپس در وکتور پلاسمیدی ptZ57R/T، که به‌طور ویژه برای چنین کاربردهایی طراحی شده است، کلون شد. پس از کلون‌سازی، محصول حاصل با استفاده از زیرگونهٔ Escherichia coli سویهٔ xl1‑blue که به‌دلیل کارایی بالا در فرایندهای کلونینگ شناخته می‌شود، تکثیر و مجدداً خالص‌سازی گردید.

نتایج
نتایج این مطالعه به‌وضوح نشان می‌دهد که زیرگونهٔ E. coli (xl1‑blue) در کنار سیستم پلاسمیدی ptZ57R/T می‌تواند به‌طور مؤثر برای جداسازی، کلون‌سازی و تکثیر موفق ژن‌های مرتبط با ویروس‌های آنفلوآنزا به‌کار گرفته شود؛ همچنین ژن‌هایی که پروتئین M1 را کُد می‌کنند و به‌عنوان یک عامل ضروری در پاتوژنز ویروس‌های influenza A شناخته می‌شوند.

نتیجه گیری
این رویکرد، اطلاعات و پیشرفت‌های مهمی را در حوزهٔ ژنتیک ویروسی فراهم می‌کند و در نتیجه، درک ما را از سازوکارهای ژنتیکی کنترل‌کنندهٔ رفتار و پاتولوژی ویروس آنفلوآنزا عمیق‌تر می‌سازد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Cloning of the Matrix Protein (M1) Gene of H9N2 Avian Influenza Virus into the pTZ57R/T Vector

نویسندگان English

Shirin Mohammadipour 1
Hadi Tavakkoli 2
Saideh Afrisham 1
Sheyda Sharabiani 3
Masoumeh Abed 3
Mohammad Amir Esmaeili 4
Ghadir shahbazi 5
1 Department of Pathobiology, Faculty of Veterinary Medicine, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
2 Department of Clinical Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
3 Department of Biology, Faculty of Basic Sciences, Islamic Azad University, Rasht Branch, Rasht, Iran
4 DVM, Faculty of Veterinary Medicine, Islamic Azad University, Urmia Branch, Urmia, Iran
5 Department of Food Hygiene, Faculty of Veterinary Medicine, Islamic Azad University, Shabestar Branch, Shabestar, Iran
چکیده English

Abstract
Background and Aim: The matrix protein 1 (M1) is one of the most conserved structural proteins among different influenza virus subtypes and plays a critical role in viral assembly, replication, and pathogenicity. Due to its high degree of conservation, the M1 gene represents an attractive target for molecular studies and diagnostic assay development. The present study aimed to clone a fragment of the M1 gene of the H9N2 avian influenza virus into the pTZ57R/T cloning vector.
Methods: Following propagation of the H9N2 avian influenza virus in embryonated chicken eggs, viral RNA was extracted from harvested allantoic fluid. The target M1 gene fragment was amplified by reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR). The amplified product was purified and subsequently ligated into the pTZ57R/T plasmid vector. Recombinant plasmids were transformed into Escherichia coli XL1-Blue competent cells and propagated for plasmid amplification. Recombinant clones were identified and confirmed using standard molecular techniques.
Results: Successful amplification, cloning, and propagation of the M1 gene fragment were achieved. The pTZ57R/T vector in combination with E. coli XL1-Blue provided an efficient system for cloning and maintenance of the target gene. The recombinant construct remained stable and yielded sufficient quantities of plasmid DNA for subsequent molecular applications.
Conclusion: The successful cloning of the M1 gene of the H9N2 avian influenza virus provides a valuable genetic resource for future molecular investigations. The recombinant construct may serve as a suitable template for the development of diagnostic assays and further studies on the molecular biology and pathogenesis of influenza A viruses.

کلیدواژه‌ها English

H9N2 subtype
M1 protein
ptz57R/T plasmid
cloning
1. Alexander DJ, Capua I. Avian influenza in poultry. World's Poultry Science Journal. 2008 Dec;64(4):513-32.
 2. Zhang Y, Xu C, Zhang H, Liu GD, Xue C, Cao Y. Targeting hemagglutinin: approaches for broad protection against the influenza A virus. Viruses. 2019 Apr 30;11(5):405.
3. Yin R, Zhang Y, Zhou X, Kwoh CK. Time series computational prediction of vaccines for influenza A H3N2 with recurrent neural networks. Journal of bioinformatics and computational biology. 2020 Feb 9;18(01):2040002.
4. Balannik V, Carnevale V, Fiorin G, Levine BG, Lamb RA, Klein ML, DeGrado WF, Pinto LH. Functional studies and modeling of pore-lining residue mutants of the influenza a virus M2 ion channel. Biochemistry. 2010 Feb 2;49(4):696-708.
5. Adrio JL, Demain AL. Recombinant organisms for production of industrial products. Bioengineered bugs. 2010 Mar 1;1(2):116-31.
6.  Rosano GL, Morales ES, Ceccarelli EA. New tools for recombinant protein production in Escherichia coli: A 5‐year update. Protein science. 2019 Aug;28(8):1412-22.
7. Liu J, Chang W, Pan L, Liu X, Su L, Zhang W, Li Q, Zheng Y. An improved method of preparing high efficiency transformation Escherichia coli with both plasmids and larger DNA fragments. Indian journal of microbiology. 2018 Dec;58(4):448-56.
8. Krammer F, Palese P. Advances in the development of influenza virus vaccines. Nature reviews Drug discovery. 2015 Mar;14(3):167-82.
9.Gashaw M. A review on avian influenza and its economic and public health impact. Int J Vet Sci Technol. 2020;4(1):15-27.
10. Simancas-Racines A, Reytor-Gonzalez C, Toral M, Simancas-Racines D. H5N1 Avian Influenza: A narrative review of scientific advances and global policy challenges. Viruses. 2025 Jun 29;17(7):927.
11. Kash JC, Taubenberger JK. The role of viral, host, and secondary bacterial factors in influenza pathogenesis. The American journal of pathology. 2015 Jun 1;185(6):1528-36.
12. Lj R. A simple method of estimating fifty per cent endpoints. Am J Hyg. 1938;27:493-5.
13.Sang Y, Nahashon SN, Webby RJ. Microbiome–immune interaction and harnessing for next-generation vaccines against highly pathogenic avian influenza in poultry. Vaccines. 2025 Aug 6;13(8):837.
14.Zhu Y, Sun Y, Deng X, Cao P, Li S, Yu H, Sheng S, Cong Y. Matrix protein 1 (M1) of influenza A virus: structural and functional insights. Emerging Microbes & Infections. 2025 Dec 31;14(1):2558881.
15. Dashti F, Raisi A, Pourali G, Razavi ZS, Ravaei F, Sadri Nahand J, Kourkinejad-Gharaei F, Mirazimi SM, Zamani J, Tarrahimofrad H, Hashemian SM. A computational approach to design a multiepitope vaccine against H5N1 virus. Virology Journal. 2024 Mar 20;21(1):67.
16. Imai M, Watanabe T, Hatta M, Das SC, Ozawa M, Shinya K, Zhong G, Hanson A, Katsura H, Watanabe S, Li C. Experimental adaptation of an influenza H5 HA confers respiratory droplet transmission to a reassortant H5 HA/H1N1 virus in ferrets. Nature. 2012 Jun 21;486(7403):420-8.
17. Bauer L, Leijten L, Iervolino M, Chopra V, van Dijk L, Power M, Spronken M, Rijnink W, Funk M, de Vries RD, Richard M. A 2022 avian H5N1 influenza A virus from clade 2.3. 4.4 b attaches to and replicates better in human respiratory epithelium than a 2005 H5N1 virus from clade 2.3. 2.1. bioRxiv. 2024 Nov 27:2024-11.
18. Zhang Y, Gao J, Xu W, Huo X, Wang J, Xu Y, Ding W, Guo Z, Liu R. Advances in protein subunit vaccines against H1N1/09 influenza. Frontiers in Immunology. 2024 Nov 22;15:1499754.
19. Steinhauer DA. Role of hemagglutinin cleavage for the pathogenicity of influenza virus. Virology. 1999 May 25;258(1):1-20.