Phân tích đặc điểm sinh học phân tử gen NP, gen m và gen NS của một số chủng virus cúm a h5n1 mới

Phân tích đặc điểm sinh học phân tử gen NP,

gen M và gen NS của một số chủng virus

cúm A/H5N1 mới xuất hiện năm 2011 tại

Việt Nam

Phạm Thị Duyên

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Luận văn ThS chuyên ngành: Vi sinh vật học; Mã số: 60 42 40

Người hướng dẫn: PGS.TS. Lê Thanh Hoà

Năm bảo vệ: 2012

Abstract: Thu nhận các phân đoạn gen NP, M, NS và giải trình trình tự 3 phân

đoạn gen này của một số chủng virus cúm A/H5N1 phân lập từ bệnh phẩm gây

bệnh cúm gia cầm ở Việt Nam năm 2011. Phân tích, so sánh sự biến đổi trình tự

nucleotid của 3 phân đoạn gen NP, M, NS và trình tự amino acid suy diễn của các

chủng được phân lập với một số chủng virus cúm A/H5N1 của Việt Nam và thế

giới có trong Ngân hàng gen. Phân tích mối quan hệ phả hệ của các chủng virus

nghiên cứu nói trên với các chủng trên thế giới dựa trên cấu trúc 3 phân đoạn gen

NP, M, NS.

Keywords: Sinh vật học; Vi sinh vật học; Virus cúm

Content

MỞ ĐẦU

Virus cúm A/H5N1 thuộc nhóm virus cúm A, họ Orthomyxoviridae, bộ

Mononegavirales, có đặc tính thích ứng đa vật chủ, lưu hành chủ yếu ở quần thể chim

hoang dã, nguyên nhân gây bệnh đường hô hấp phổ biến và gây ra dịch cúm A/H5N1 ở gia

cầm từ năm 2003 đến nay.

Hệ gen của virus cúm A/H5N1 có cấu trúc đặc trưng của hệ gen virus cúm A, gồm 8

phân đoạn gen riêng biệt mã hóa cho 11 protein khác nhau của virus.

Bên cạnh các đột biến gen kháng nguyên HA (H5) và NA (N1) tạo ra các chủng

virus mới có thể có tính kháng nguyên khác so với chủng ban đầu, sự xuất hiện đột biến và

trao đổi chéo các phân đoạn gen NP, M và NS giữa các chủng virus cúm A/H5N1 đang lưu

hành, có sự liên quan đến độc lực và khả năng gây bệnh của chủng virus mới.

Công tác nghiên cứu giám sát chặt chẽ sự tiến hoá hệ gen cũng như các gen cấu trúc

của virus cúm A/H5N1 là điều hết sức cần thiết hiện nay. Qua đó, cho phép dự báo dịch tễ

học virus A/H5N1 ở mức độ sinh học phân tử giúp định hướng sử dụng vacxin phù hợp,

tìm hiểu các vùng gen ổn định và đa biến giúp cho chiến lược phát triển vacxin thế hệ mới

(đặc biệt là vaccine tái tổ hợp sử dụng kĩ thuật di truyền ngược (reverse genetics-based

vaccine)) đặc hiệu với chủng A/H5N1 đương nhiễm.

Xuất phát từ những yêu cầu trên chúng tôi tiến hành đề tài:

“Phân tích đặc điểm sinh học phân tử gen NP, gen M và gen NS của một số

chủng virus cúm A/H5N1 mới xuất hiện năm 2011 tại Việt Nam”.

Với các mục tiêu sau:

1- Thu nhận các phân đoạn gen NP, M, NS và giải trình trình tự 3 phân đoạn gen này

của một số chủng virus cúm A/H5N1 phân lập từ bệnh phẩm gây bệnh cúm gia cầm ở Việt

Nam năm 2011.

2- Phân tích, so sánh sự biến đổi trình tự nucleotid của 3 phân đoạn gen NP, M, NS

và trình tự amino acid suy diễn

3- Phân tích mối quan hệ phả hệ của các chủng virus nghiên cứu nói trên với các

chủng trên thế giới dựa trên cấu trúc 3 phân đoạn gen NP, M, NS.

CHƢƠNG 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Bệnh cúm gia cầm A/H5N1

1.1.1. Tình hình bệnh cúm A/H5N1 trên thế giới

Năm 1996, virus cúm A/H5N1 gây dịch cúm gia cầm ở Quảng Đông (Trung Quốc).

Một năm sau (1997) dịch cúm gia cầm A/H5N1 xuất hiện ở Hồng Kông, đã có 6 người tử

vong trong tổng số 18 người xác định nhiễm virus cúm A/H5N1 trong vụ dịch này, và là

lần đầu tiên virus cúm chim lây truyền trực tiếp sang người [75].

Đặc biệt, virus cúm A/H5N1 có khả năng gây bệnh được trên người, với hàng trăm

người nhiễm và tử vong trong các vụ dịch cúm gia cầm xảy ra ở các quốc gia trên thế giới

[77], [80]. Virus cúm A/H5N1 được coi là virus có độc lực cao nhất cho đến nay [2], [70].

Tuy nhiên vẫn chưa có bằng chứng sinh học cho thấy chủng virus cúm A/H5N1 đang lưu

hành, có khả năng dễ dàng thích ứng lây nhiễm từ gia cầm sang người và giữa người với

người. Các trường hợp người nhiễm virus cúm A/H5N1 được xác định là do tiếp xúc trực

tiếp với gia cầm bệnh, hoặc do các yếu tố sinh học cá thể hay gia hệ có liên quan đến khả

năng tăng tính cảm thụ với virus [7], [41], [80].

1.1.2. Tình hình bệnh cúm A/H5N1 tại Việt Nam

Dịch cúm gia cầm A/H5N1 bùng phát lần đầu tiên vào tháng 12/2003, chỉ trong hai

tháng dịch đã nhanh chóng lây lan ở 52/64 tỉnh/thành trong cả nước, đã có 3 người nhiễm

và cả 3 đều bị tử vong (100%) trong vụ dịch này [53].

Cho đến nay, dịch bệnh liên tục tái bùng phát nhiều đợt hàng năm ở nhiều địa

phương trong cả nước, và gần đây trong các tháng đầu năm 2012 dịch tái bùng phát trở lại

ở các tỉnh: Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Trị, Sóc Trăng... với 2 trường hợp tử

vong trên người trong 2 tháng đầu năm 2012 [79].

1.2. ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VIRUS CÚM A/H5N1

1.2.1. Phân loại và danh pháp virus cúm A/H5N1

- Vị trí phân loại của virus cúm A/H5N1

Virus cúm A/H5N1 thuộc nhóm virus cúm A, họ Orthomyxoviridae, bộ

Mononegavirales [6], virus có đặc tính thích ứng đa vật chủ, lưu hành chủ yếu ở quần thể

chim hoang dã, gây bệnh đường hô hấp phổ biến và gây ra dịch cúm ở gia cầm từ năm

2003 đến nay [21].

- Kí hiệu và danh pháp virus cúm A/H5N1

Các phân nhóm virus trong nhóm virus cúm A đư ợc kí hiệu theo kiểu hình phân type

(serotype) kháng nguyên HA và NA , viết tắt là A/HxNy. Phân type virus cúm A /H5N1

thuộc nhóm virus cúm A , kiểu hình phân nhóm kháng nguyên HA là H 5 và NA là N 1, viết

tắt là A/H5N1 [6], [49].

1.2.2. Cơ chế xâm nhiễm của virus cúm A/H5N1 trong tế bào vật chủ

Virus cúm A/H5N1 kí sinh nội bào bắt buộc, quá trình xâm nhiễm và nhân lên của

virus xảy ra chủ yếu ở các tế bào biểu mô đường hô hấp, đường tiêu hóa của cơ thể nhiễm

[49], [54].

1.3. ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ ĐẶC TÍNH DI TRUYỀN CỦA VIRUS CÚM

A/H5N1

1.3.1. Đặc điểm hình thái và cấu tạo của virus cúm A/H5N1