اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات284
تعداد نشریات سازمان82
تعداد شماره‌ها3,081
تعداد مقالات34,369
تعداد مشاهده مقاله47,844,079
تعداد دریافت فایل اصل مقاله78,862,544
parvas, sahere, Galehdari, Hamid, seifi abad shapuri, masoudreza, Fayazi, Jamal. (1404). Molecular Cloning and Expression of the Fusion (F) Gene from Newcastle Disease Virus in Escherichia coli: A Platform for Further Studies. سامانه مدیریت نشریات علمی, 80(3), 645-650. doi: 10.32592/ARI.2025.80.3.645
sahere parvas; Hamid Galehdari; masoudreza seifi abad shapuri; Jamal Fayazi. "Molecular Cloning and Expression of the Fusion (F) Gene from Newcastle Disease Virus in Escherichia coli: A Platform for Further Studies". سامانه مدیریت نشریات علمی, 80, 3, 1404, 645-650. doi: 10.32592/ARI.2025.80.3.645
parvas, sahere, Galehdari, Hamid, seifi abad shapuri, masoudreza, Fayazi, Jamal. (1404). 'Molecular Cloning and Expression of the Fusion (F) Gene from Newcastle Disease Virus in Escherichia coli: A Platform for Further Studies', سامانه مدیریت نشریات علمی, 80(3), pp. 645-650. doi: 10.32592/ARI.2025.80.3.645
parvas, sahere, Galehdari, Hamid, seifi abad shapuri, masoudreza, Fayazi, Jamal. Molecular Cloning and Expression of the Fusion (F) Gene from Newcastle Disease Virus in Escherichia coli: A Platform for Further Studies. سامانه مدیریت نشریات علمی, 1404; 80(3): 645-650. doi: 10.32592/ARI.2025.80.3.645

Molecular Cloning and Expression of the Fusion (F) Gene from Newcastle Disease Virus in Escherichia coli: A Platform for Further Studies

Archives of Razi Institute
مقاله 13، دوره 80، شماره 3، مرداد و شهریور 2025، صفحه 645-650    اصل مقاله (415.67 K)
نوع مقاله: Original Articles
شناسه دیجیتال (DOI): 10.32592/ARI.2025.80.3.645
نویسندگان
sahere parvas* 1؛ Hamid Galehdari1؛ masoudreza seifi abad shapuri2؛ Jamal Fayazi3
1Department of Biology, Faculty of Sciences, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
2Department of Pathobiology, School of Veterinary Medicine, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
3Department of Animal Sciences, Agricultural and Natural Resources University of khuzestan, Iran
چکیده
Newcastle disease (ND), is a highly contagious viral disease, affecting most of the avian species. The fusion protein in the ND virus serves as the target for immune response. The goal of this study was to develop the DNA vaccine using a fusion gene from the Newcastle virus. A new candidate DNA vaccine against Newcastle disease virus (NDV) has been developed. This innovative vaccine uses a fusion gene that encodes immunogenic proteins derived from NDV. The hypothesis behind this approach is that the fusion gene induces a strong immune response against the virus, potentially leading to long-term immunity in vaccinated individuals. Fusion gene RNA was extracted from the Newcastle virus, amplified by the reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR). After that, it was sub-cloned in the pTG-19T vector and then in expression vector pET43.1a E. coli BL21. Gene expression was induced by IPTG. The fusion protein was subjected to Sodium dodecyl-sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). Sequencing and PCR findings confirmed the cloning of the fusion gene into the vector. Digestion results showed the target gene had been inserted in the pET43.1a plasmid, successfully. SDS-PAGE revealed a protein band of about 54.7 kDa. Analysis of the constructs in E.coli cells revealed the successful expression of gene inserts in vitro. Our results show that the fusion protein produced by pET43.1a in E. coli can be used as a DNA vaccine. However, a weak band of expressed protein was found and the fusion protein produced by pET43.1a in E. coli was not so efficient. This survey encourages researchers to do more studies for testing the produced protein as a vaccine in vivo and in vitro.
کلیدواژه‌ها
DNA vaccine؛ NDV؛ RT-PCR؛ SDS-PAGE؛ cDNA
عنوان مقاله [English]
کلونینگ و بیان ژن فیوژن ویروس بیماری نیوکاسل در اشرشیا کولی : بستری برای مطالعات بیشتر
چکیده [English]
بیماری نیوکاسل (ND)، یک بیماری ویروسی بسیار مسری است که بیشتر گونه های پرندگان را تحت تاثیر قرار می دهد. پروتئین فیوژن در ویروس ND به عنوان هدف برای پاسخ ایمنی عمل می کند. هدف از این مطالعه ساخت واکسن DNA با استفاده از ژن فیوژن ویروس نیوکاسل بود. یک واکسن نامزد DNA جدید علیه ویروس بیماری نیوکاسل (NDV) ساخته شده است. این واکسن ابتکاری از یک ژن فیوژن استفاده می کند که پروتئین های ایمونوژن مشتق شده از NDV را کد می کند. فرضیه پشت این رویکرد این است که ژن فیوژن یک پاسخ ایمنی قوی در برابر ویروس ایجاد می کند که به طور بالقوه منجر به ایمنی طولانی مدت در افراد واکسینه شده می شود.
RNA ژن فیوژن از ویروس نیوکاسل استخراج شد و با واکنش زنجیره‌ای پلیمراز رونویسی معکوس (RT-PCR) تکثیر شد. پس از آن در وکتور pTG-19T و سپس وکتور عدم بیان pET43.1a E. coli BL21 زیر کلون شد. بیان ژن توسط IPTG القا شد. پروتئین فیوژن تحت الکتروفورز ژل دودسیل سولفات سدیم پلی آکریل آمید (SDS-PAGE) قرار گرفت. یافته‌های توالی‌یابی و PCR کلونینگ ژن فیوژن در ناقل را تایید کرد. نتایج هضم نشان داد که ژن هدف با موفقیت در پلاسمید pET43.1a وارد شده است. SDS-PAGE یک باند پروتئینی در حدود 54.7 کیلو دالتون را نشان داد. تجزیه و تحلیل سازه ها در سلول های اشریشیاکلی بیان موفقیت آمیز درج های ژن در شرایط آزمایشگاهی را نشان داد.نتایج ما نشان می دهد که پروتئین فیوژن تولید شده توسط pET43.1a در باکتری E. coli می تواند به عنوان واکسن DNA مورد استفاده قرار گیرد. با این حال، یک نوار ضعیف از پروتئین بیان شده پیدا شد و پروتئین فیوژن تولید شده توسط pET43.1a در E. coli چندان کارآمد نبود. این نظرسنجی محققان را تشویق می کند تا مطالعات بیشتری را برای آزمایش پروتئین تولید شده به عنوان واکسن in vivo و in vitro انجام دهند.
کلیدواژه‌ها [English]
DNA واکسن, NDV, RT-PCR, SDS-PAGE, cDNA
مراجع
  1. Aldous E, Alexander D. Newcastle disease in pheasants (Phasianus colchicus): a review. The Veterinary Journal. 2008;175(2):181-5.
  2. Ghaniei A, Mohammadzadeh N. Detection of Newcastle disease virus antibodies in serum of broiler chickens of Iran. 2012.
  3. Ferreira HL, Miller PJ, Suarez DL. Protection against different genotypes of Newcastle disease viruses (NDV) afforded by an adenovirus-vectored fusion protein and live NDV vaccines in chickens. Vaccines. 2021;9(2):182.
  4. Dortmans JC, Koch G, Rottier PJ, Peeters BP. Virulence of Newcastle disease virus: what is known so far? Veterinary research. 2011;42:1-11.
  5. Zeng J, Fournier P, Schirrmacher V. Induction of interferon-α and tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand in human blood mononuclear cells by hemagglutinin-neuraminidase but not F protein of Newcastle disease virus. Virology. 2002;297(1):19-30.
  6. Arora P, Lakhchaura B, Garg S. Evaluation of immunogenic potential of 75kDa and 56kDa proteins of newcastle disease virus (NDV). 2010.
  7. Miller PJ, Kim LM, Ip HS, Afonso CL. Evolutionary dynamics of Newcastle disease virus. Virology. 2009;391(1):64-72.
  8. Ghalyanchi-Langeroudi A, Hosseini H, Madadgar O, Karimi V, Ghafari M. Sequence analysis of fusion gene of Newcastle disease viruses isolated from ostrich (Struthio camelus) in Iran, 2012. مجله ویروس شناسی ایران. 2011;5(3):12-7.
  9. Deng R, Wang Z, Glickman RL, Iorio RM. Glycosylation within an antigenic site on the HN glycoprotein of Newcastle disease virus interferes with its role in the promotion of membrane fusion. Virology. 1994;204(1):17-26.
  10. Wei D, Yang B, Li Y-l, Xue C-f, Chen Z-n, Bian H. Characterization of the genome sequence of an oncolytic Newcastle disease virus strain Italien. Virus research. 2008;135(2):312-9.
  11. Wulanjati MP, Witasari LD, Wijayanti N, Haryanto A. Recombinant fusion protein expression of Indonesian isolate Newcastle disease virus in Escherichia coli BL21 (DE3). Biodiversitas Journal of Biological Diversity. 2021;22(6).
  12. Bergmann-Leitner ES, Leitner WW. Danger, death and DNA vaccines. Microbes and infection. 2004;6(3):319-27.
  13. Han G-Z, He C-Q, Ding N-Z, Ma L-Y. Identification of a natural multi-recombinant of Newcastle disease virus. Virology. 2008;371(1):54-60.
  14. Firouzamandi M, Moeini H, Hosseini D, Bejo MH, Omar AR, Mehrbod P, et al. Improved immunogenicity of Newcastle disease virus inactivated vaccine following DNA vaccination using Newcastle disease virus hemagglutinin-neuraminidase and fusion protein genes. Journal of veterinary science. 2016;17(1):21-6.
  15. Tran GTH, Sultan S, Osman N, Hassan MI, Van Dong H, Dao TD, et al. Molecular characterization of full genome sequences of Newcastle disease viruses circulating among vaccinated chickens in Egypt during 2011–2013. Journal of Veterinary Medical Science. 2020;82(6):809-16.
  16. Tolf C, Wille M, Haidar A-K, Avril A, Zohari S, Waldenström J. Prevalence of avian paramyxovirus type 1 in Mallards during autumn migration in the western Baltic Sea region. Virology Journal. 2013;10:1-9.
  17. Brown IH, Cargill PW, Woodland RM, van den Berg T. Newcastle disease virus. Veterinary vaccines: Principles and applications. 2021:335-53.
  18. Sakaguchi M, Nakamura H, Sonoda K, Hamada F, Hirai K. Protection of chickens from Newcastle disease by vaccination with a linear plasmid DNA expressing the F protein of Newcastle disease virus. Vaccine. 1996;14(8):747-52.
  19. Bello MB, Yusoff K, Ideris A, Hair-Bejo M, Jibril AH, Peeters BP, et al. Exploring the prospects of engineered Newcastle disease virus in modern vaccinology. Viruses. 2020;12(4):451.
  20. Loke C, Omar A, Raha A, Yusoff K. Improved protection from velogenic Newcastle disease virus challenge following multiple immunizations with plasmid DNA encoding for F and HN genes. Veterinary immunology and immunopathology. 2005;106(3-4):259-67.
  21. Reynolds D, Maraqa A. Protective immunity against Newcastle disease: the role of antibodies specific to Newcastle disease virus polypeptides. Avian diseases. 2000:138-44.
  22. Reynolds D, Maraqa A. Protective immunity against Newcastle disease: the role of cell-mediated immunity. Avian diseases. 2000:145-54.
  23. Gurunathan S, Klinman DM, Seder RA. DNA vaccines: immunology, application, and optimization. Annual review of immunology. 2000;18(1):927-74.
  24. Shahriari AG, Bagheri A, Bassami MR, Malekzadeh Shafaroudi S, Afsharifar AR. Cloning and expression of fusion (F) and haemagglutinin-neuraminidase (HN) epitopes in hairy roots of tobacco (Nicotiana tabaccum) as a step toward developing a candidate recombinant vaccine against Newcastle disease. Journal of Cell and Molecular Research. 2015;7(1):11-8.
  25. Motamed N. An overview of future development methods of infectious bronchitis vaccines. Iranian J Vet Med. 2024;18(1):1-12.
  26. Donnelly JJ, Wahren B, Liu MA. DNA vaccines: progress and challenges. The Journal of Immunology. 2005;175(2):633-9.
  27. Sawant P, Verma P, Subudhi P, Chaturvedi U, Singh M, Kumar R, et al. Immunomodulation of bivalent Newcastle disease DNA vaccine induced immune response by co-delivery of chicken IFN-γ and IL-4 genes. Veterinary immunology and immunopathology. 2011;144(1-2):36-44.
  28. Mayahi V, Esmaelizad M, Harzandi N. Designing a novel recombinant HN protein with multi neutralizing antigenic sites and auto tag removal ability based on NDV-VIIj for diagnosis and vaccination application. Indian journal of microbiology. 2018;58:326-31.
  29. Morovati S, Bassami MR, Kalidari GA, Tavassoli A, Razmyar J, Seno MMG. Characterization of the Full Length P and M Genes in a Newcastle Disease Virus Isolated from Chicken Farms in Northeast of Iran. Iranian Journal of Veterinary Medicine. 2022;16(2).
  30. Seifi S, Khosravi M. Circulation of Recently Reported Sub-genotype VII. 1.1 of Newcastle Disease Virus in Commercial and Backyard Chicken in north of Iran. Iranian Journal of Veterinary Medicine. 2021;15(1).
  31. Beheshtian B, Khoshkhoo PH, Azad GA, Hosseini H. Phylogenetic Study and Investigation on the Involvement of the Newcastle Disease Virus in Multicausal Respiratory Diseases of the Broiler Flocks in Qazvin Province, Iran 2014-2015. Iranian Journal of Veterinary Medicine. 2020;14(2).
  32. Darebaghi A, Chashmi SHE, Kafshdozan K, Hosseini H. Molecular detection of avian metapneumovirus in semnan broilerfarms. 2021.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 355
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 442


counter
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب