Nghiên cứu biểu hiện gen GP5 của virus gây hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn (PRRS) trên tế bào thuốc lá và hạt đậu tương.

1

MỞ ĐẦU

Lý do chọn đề tài

Hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn (Porcine

Reproductive and Respiratory Syndrome, PRRS), còn được gọi là

bệnh lợn tai xanh, là một bệnh truyền nhiễm nguy hiểm, khi bùng

phát thành dịch thường gây thiệt hại nặng nề cho ngành chăn nuôi

lợn. Tuy nhiên cho đến nay vẫn chưa có quốc gia nào công bố thanh

toán hoàn toàn được dịch bệnh này. Nỗ lực kết hợp các biện pháp

phòng chống và tiêm phòng vaccine vẫn là giải pháp hữu hiệu nhất

để ngăn chặn nguy cơ bùng phát dịch và hạn chế đến mức thấp nhất

tổn thất do vius PRRS đối với lợn nuôi ở các nước và cả ở nước ta.

Dịch bệnh lợn tai xanh tại Việt Nam đến nay tuy đã giảm đi đáng kể

nhưng lẻ tẻ vẫn còn xảy ra, tiềm ẩn nguy cơ bùng phát dịch trong

tương lai. Mặc dù đang có nhiều loại vaccine vô hoạt và nhược độc

được dùng để tiêm phòng bệnh PRRS và cho kết quả phòng bệnh khá

tốt, nhưng các vaccine truyền thống này đang đặt ra những vấn đề ái

ngại về mức hiệu lực và tính an toàn. Thêm vào đó, với đặc tính sinh

miễn dịch khác lạ của virus PRRS so với các virus gây bệnh toàn

thân khác, nên việc nghiên cứu phát triển các vaccine mới, làm đa

dạng hóa các nguồn vaccine phòng chống bệnh là hết sức cần thiết.

Nhiều loại vaccine thế hệ mới đã và đang được nghiên cứu phát

triển, dạng vaccine tiểu đơn vị biểu hiện trong hệ thống thực vật

đang được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Đây là một hệ

thống sản xuất mới có nhiều ưu điểm như dễ dàng tăng quy mô sản

xuất và thu sinh khối, có thể dùng qua đường miệng vì thế tiện lợi và

dễ sử dụng hơn so với các vaccine thông thường.

Glycoprotein GP5 - một trong 7 protein cấu trúc (E, GP3, GP4,

GP5, M và N) được mã hóa bởi gen GP5 trong hệ gen cuả virus

PRRS (Fang Y & Snijder EJ, 2010), có khả năng kích thích việc sản

sinh kháng thể trung hòa ở lợn và là một vấn đề then chốt của miễn

dịch dịch thể, được coi như mục tiêu hàng đầu để thiết kế vaccine

tiểu đơn vị chống lại sự xâm nhiễm của virus PRRS i B, 2009).

Các nghiên cứu biểu hiện GP5 trong thực vật đã được một số nhà

2

khoa học tiến hành, song mức độ biểu hiện của các kháng nguyên tái

tổ hợp này còn thấp, chủ yếu dao động từ 0,01 - 1% protein hòa tan

tổng số, đặt ra sự cần thiết nghiên cứu giải pháp tăng cường mức độ

biểu hiện kháng nguyên này (Chia MY, 2010, 2011; Chan HT, 2013;

Hu J, 2012, Piron R, 2014). Sử dụng promoter điều khiển biểu hiện

protein mạnh hoặc vector dựa trên virus thực vật là những giải pháp

hiệu quả tăng cường biểu hiện gen trong nhiều nghiên cứu gần đây.

Xuất phát từ lí do trên, chúng tôi tiến hành đề tài luận án: “Nghiên

cứu biểu hiện gen GP5 của virus gây hội chứng rối loạn sinh sản

và hô hấp ở lợn (PRRS) trên tế bào thuốc lá và hạt đậu tương”

nhằm làm tăng cường biểu hiện kháng nguyên GP5 của virus PRRS

phục vụ cho nghiên cứu sản xuất vaccine thực vật ở nước ta.

Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu nhằm tăng cường biểu hiện của gen mã hóa kháng

nguyên GP5 gây hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp của virus

PRRS phân lập trên lợn nhiễm bệnh PRRS ở Việt Nam trong tế bào

thuốc lá BY-2 và trong hạt đậu tương. Mục tiêu cụ thể mà đề tài luận

án cần đạt được gồm:

1) Phát triển được hệ vector chuyển gen dựa trên virus thực vật

TMV có khả năng biểu hiện protein tái tổ hợp ổn định ở mức cao

dưới sự điều khiển của promoter cảm ứng nhiệt trong tế bào dòng

thuốc lá BY-2.

2) Thiết kế được vector chuyển gen có khả năng biểu hiện kháng

nguyên GP5 đặc hiệu trong hạt dưới sự điều khiển của promoter β￾phaseolin.

3) Chuyển thành công các hệ vector mang gen chuyển đã thiết kế

tạo được các dòng tế bào thuốc lá BY-2, cây thuốc lá và cây đậu

tương biến đổi gen biểu hiện kháng nguyên GP5.

4) Đánh giá được sơ bộ tính sinh miễn dịch ở động vật thí nghiệm

sử dụng protein tái tổ hợp GP5 đã biểu hiện qua đường miệng.

Nội dung nghiên cứu

Nội dung 1. Nghiên cứu biểu hiện kháng nguyên GP5 của virus

PRRS trong hệ thống tế bào thuốc lá BY-2 nuôi cấy huyền phù: