Nghiên Cứu Đặc Tính Sinh Học và Phân Tử Của Virus KTY-PRRS-01 và KTY-PRRS-02

• Tác giả: Nguyễn Thị Ngọc
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Thị Lan
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Thú y
• Đề tài: Nghiên Cứu Đặc Tính Sinh Học Virus KTY-PRRS-01 và KTY-PRRS-02
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỤC LỤC
• 1.1. Lời cam đoan
• 1.2. Mục lục
• 1.3. Danh mục chữ viết tắt
• 1.4. Danh mục bảng
• 1.5. Danh mục hình
• 1.6. Trích yếu luận văn
• 1.7. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
• 1.8. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
• 1.8.1. Mục tiêu chung
• 1.8.2. Mục tiêu cụ thể
• 1.9. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
• 1.9.1. Đối tượng nghiên cứu
• 1.9.2. Phạm vi nghiên cứu
• 1.10. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI
• 1.11. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
• 1.11.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
• 1.11.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
• 1.12. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.12.1. TÌNH HÌNH VỀ PRRS TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
• 1.12.1.1. Lịch sử và tình hình dịch PRRS trên thế giới
• 1.12.1.2. Lịch sử và tình hình dịch PRRS tại Việt Nam
• 1.12.2. MỘT SỐ HIỂU BIẾT VỀ VIRUS PRRS
• 1.12.2.1. Cấu trúc virus PRRS
• 1.12.2.2. Một số nghiên cứu về đặc tính sinh học của virus PRRS
• 1.12.2.3. Một số nghiên cứu về đặc tính sinh học phân tử của virus PRRS
• 1.13. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 1.13.1. ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
• 1.13.2. THỜI GIAN NGHIÊN CỨU
• 1.13.3. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
• 1.14. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 1.14.1. Nghiên cứu đặc tính sinh học chủ yếu của 02 chủng virus KTY-PRRS-01, KTY-PRRS-02
• 1.14.2. Nghiên cứu đặc tính sinh học phân tử của 02 chủng virus KTY-PRRS-01, KTY-PRRS-02
• 1.15. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 1.15.1. Phương pháp nuôi cấy tế bào
• 1.15.2. Phương pháp gây nhiễm virus PRRS trên tế bào
• 1.15.3. Phương pháp xác định TCID50
• 1.15.4. Phương pháp xác định sự nhân lên của virus
• 1.15.5. Phương pháp RT – PCR
• 1.15.6. Phương pháp giải trình tự gene
• 1.15.7. Phương pháp tinh chế kháng nguyên virus và định lượng protein
• 1.15.8. Phương pháp gây tối miễn dịch cho chuột lang và thỏ
• 1.15.9. Phương pháp IPMA
• 1.15.10. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu bằng phần mềm
• 1.16. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 1.16.1. NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH SINH HỌC CỦA 02 CHỦNG VIRUS KTY-PRRS-01, KTY-PRRS-02 PHÂN LẬP TẠI MỘT SỐ TỈNH PHÍA BẮC VIỆT NAM
• 1.16.1.1. Kết quả nghiên cứu xác định khả năng gây bệnh tích tế bào của 02 chủng virus KTY-PRRS-01, KTY-PRRS-02
• 1.16.1.2. Kết quả nghiên cứu xác định hiệu giá (TCID50) của 02 chủng virus KTY-PRRS-01, KTY-PRRS-02
• 1.16.1.3. Kết quả nghiên cứu xác định sự nhân lên của 02 chủng virus KTY-PRRS-01 và KTY-PRRS-02
• 1.16.1.4. Nghiên cứu đáp ứng miễn dịch của động vật thí nghiệm với các chủng virus KTY – PRRS-01 và KTY-PRRS-02
• 1.16.2. NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH SINH HỌC PHÂN TỬ CỦA 02 CHỦNG VIRUS KTY-PRRS-01, KTY-PRRS-02
• 1.16.2.1. Kết quả phản ứng RT-PCR
• 1.16.2.2. Kết quả giải trình tự gene của các chủng virus PRRS nghiên cứu
• 1.16.2.3. Kết quả truy cập ngân hàng gene
• 1.16.2.4. So sánh mức độ tương đồng về trình tự nucleotide giữa các chủng virus nghiên cứu
• 1.16.2.5. So sánh mức độ tương đồng về trình tự amino acid giữa các chủng virus nghiên cứu
• 1.16.2.6. Kết quả xây dựng cây sinh học phân tử của các chủng virus nghiên cứu
• 1.17. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Virus PRRS KTY PRRS 01 KTY PRRS 02

Nghiên cứu về virus PRRS (Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus) đang trở thành một vấn đề cấp thiết trong ngành chăn nuôi lợn tại Việt Nam. Bệnh tai xanh, do virus PRRS gây ra, gây thiệt hại kinh tế lớn cho người chăn nuôi. Các chủng KTY-PRRS-01 và KTY-PRRS-02 được phân lập tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam từ những lợn có triệu chứng lâm sàng điển hình của bệnh PRRS. Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định các đặc tính sinh học virus và đặc tính sinh học phân tử của hai chủng virus này, nhằm cung cấp thông tin quan trọng cho việc phát triển các biện pháp phòng và kiểm soát bệnh hiệu quả hơn. Các kết quả nghiên cứu sẽ góp phần làm sáng tỏ sự khác biệt giữa các chủng virus PRRS đang lưu hành tại Việt Nam so với các chủng cổ điển trên thế giới, từ đó giải thích tại sao việc sử dụng vắc-xin hiện tại chưa mang lại hiệu quả tối ưu.

1.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu virus PRRS tại Việt Nam

Ngành chăn nuôi lợn ở Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ, nhưng cũng đối mặt với nhiều thách thức từ các dịch bệnh nguy hiểm, đặc biệt là bệnh tai xanh do virus PRRS gây ra. Dịch bệnh này gây ra những tổn thất lớn về kinh tế, ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng sản phẩm chăn nuôi. Việc nghiên cứu sâu về virus PRRS, bao gồm cả đặc tính sinh học virus và đặc tính sinh học phân tử, là rất quan trọng để có thể đưa ra các biện pháp phòng chống dịch bệnh hiệu quả, phù hợp với tình hình thực tế tại Việt Nam. Các nghiên cứu này giúp xác định các chủng virus PRRS đang lưu hành, đánh giá mức độ biến đổi của chúng, và từ đó phát triển các loại vắc-xin và phương pháp chẩn đoán phù hợp.

1.2. Giới thiệu về chủng virus KTY PRRS 01 và KTY PRRS 02

Hai chủng virus PRRS, KTY-PRRS-01 và KTY-PRRS-02, được phân lập từ các mẫu bệnh phẩm của lợn có triệu chứng lâm sàng điển hình của bệnh tai xanh. Các chủng virus này được phân lập và nuôi cấy tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam. Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định các đặc tính sinh học virus như khả năng gây bệnh tích tế bào, hiệu giá virus, và khả năng nhân lên của virus. Đồng thời, các đặc tính sinh học phân tử như trình tự gene và mức độ tương đồng với các chủng virus khác cũng được nghiên cứu. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin quan trọng để đánh giá mức độ nguy hiểm của hai chủng virus này và so sánh chúng với các chủng virus khác đang lưu hành tại Việt Nam và trên thế giới.

II. Thách Thức Kiểm Soát Virus PRRS Nghiên Cứu Tại Học Viện

Mặc dù vắc-xin PRRS đã được sử dụng rộng rãi, dịch bệnh vẫn thường xuyên xảy ra, đặt ra câu hỏi về hiệu quả thực sự của các loại vắc-xin hiện tại. Một trong những nguyên nhân chính là sự đa dạng về di truyền và kháng nguyên của các chủng virus PRRS. Các chủng virus PRRS liên tục biến đổi, tạo ra các biến chủng mới có khả năng né tránh hệ miễn dịch do vắc-xin tạo ra. Nghiên cứu này nhằm mục đích xác định các đặc điểm di truyền và kháng nguyên của các chủng KTY-PRRS-01 và KTY-PRRS-02, từ đó đánh giá khả năng bảo vệ của các loại vắc-xin hiện tại đối với các chủng virus này. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc phát triển các loại vắc-xin mới có khả năng bảo vệ rộng hơn đối với các chủng virus PRRS đang lưu hành tại Việt Nam.

2.1. Sự biến đổi của virus PRRS và ảnh hưởng đến hiệu quả vắc xin

Sự biến đổi liên tục của virus PRRS là một thách thức lớn trong việc kiểm soát dịch bệnh. Các chủng virus PRRS có khả năng đột biến và tái tổ hợp, tạo ra các biến chủng mới có đặc tính di truyền và kháng nguyên khác biệt so với các chủng virus ban đầu. Điều này có thể làm giảm hiệu quả của các loại vắc-xin hiện tại, vì vắc-xin thường được thiết kế dựa trên các chủng virus đã biết. Việc theo dõi và nghiên cứu sự biến đổi của virus PRRS là rất quan trọng để có thể cập nhật và cải tiến các loại vắc-xin, đảm bảo chúng có khả năng bảo vệ chống lại các chủng virus mới.

2.2. Đánh giá hiệu quả của vắc xin hiện tại đối với chủng KTY PRRS

Nghiên cứu này sẽ đánh giá hiệu quả của các loại vắc-xin PRRS hiện tại đối với các chủng KTY-PRRS-01 và KTY-PRRS-02. Các thí nghiệm sẽ được thực hiện để xác định khả năng của vắc-xin trong việc tạo ra kháng thể trung hòa và bảo vệ lợn khỏi sự nhiễm bệnh của các chủng virus này. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin quan trọng để đánh giá liệu các loại vắc-xin hiện tại có đủ khả năng bảo vệ chống lại các chủng virus PRRS đang lưu hành tại Việt Nam hay không. Nếu hiệu quả bảo vệ không cao, cần phải nghiên cứu và phát triển các loại vắc-xin mới có khả năng bảo vệ tốt hơn.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Đặc Tính Sinh Học Virus KTY PRRS 01 02

Nghiên cứu này sử dụng một loạt các phương pháp sinh học và sinh học phân tử để xác định các đặc tính sinh học virus của chủng KTY-PRRS-01 và KTY-PRRS-02. Các phương pháp bao gồm nuôi cấy tế bào, xác định hiệu giá virus (TCID50), nghiên cứu sự nhân lên của virus, và đánh giá khả năng gây miễn dịch của virus trên động vật thí nghiệm. Các phương pháp này cho phép đánh giá khả năng gây bệnh của virus, tốc độ nhân lên của virus, và khả năng kích thích hệ miễn dịch của cơ thể. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin quan trọng để so sánh các đặc tính sinh học virus của hai chủng virus này với các chủng virus khác, từ đó đánh giá mức độ nguy hiểm của chúng.

3.1. Nuôi cấy tế bào và xác định hiệu giá virus TCID50

Phương pháp nuôi cấy tế bào được sử dụng để nhân giống virus PRRS trong môi trường phòng thí nghiệm. Tế bào Marc-145 là loại tế bào thường được sử dụng để nuôi cấy virus PRRS. Sau khi virus được nhân giống, hiệu giá virus (TCID50) được xác định để đo lường số lượng virus có khả năng gây nhiễm trong một đơn vị thể tích. Hiệu giá virus là một chỉ số quan trọng để đánh giá khả năng gây bệnh của virus.

3.2. Nghiên cứu sự nhân lên của virus trên tế bào Marc 145

Nghiên cứu sự nhân lên của virus PRRS trên tế bào Marc-145 được thực hiện để xác định tốc độ nhân lên của virus trong môi trường tế bào. Các mẫu tế bào được thu thập tại các thời điểm khác nhau sau khi nhiễm virus, và số lượng virus trong mỗi mẫu được đo lường bằng phương pháp RT-PCR. Kết quả nghiên cứu sẽ cho biết tốc độ nhân lên của virus, thời điểm virus đạt hiệu giá cao nhất, và thời gian virus tồn tại trong tế bào.

3.3. Đánh giá khả năng gây miễn dịch của virus trên động vật

Khả năng gây miễn dịch của virus PRRS được đánh giá bằng cách tiêm virus vào động vật thí nghiệm (chuột lang và thỏ) và theo dõi sự phát triển của kháng thể kháng virus trong máu của chúng. Mức độ kháng thể được đo lường bằng phương pháp IPMA (Immunoperoxidase Monolayer Assay). Kết quả nghiên cứu sẽ cho biết liệu virus có khả năng kích thích hệ miễn dịch của cơ thể hay không, và mức độ kháng thể được tạo ra sau khi nhiễm virus.

IV. Phân Tích Sinh Học Phân Tử Virus PRRS KTY PRRS 01 KTY PRRS 02

Nghiên cứu này cũng sử dụng các phương pháp sinh học phân tử để xác định các đặc tính sinh học phân tử của chủng KTY-PRRS-01 và KTY-PRRS-02. Các phương pháp bao gồm RT-PCR, giải trình tự gene, và phân tích phylogenetic. Các phương pháp này cho phép xác định trình tự gene của virus, so sánh trình tự gene của các chủng virus khác nhau, và xây dựng cây phả hệ để xác định mối quan hệ tiến hóa giữa các chủng virus. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin quan trọng để xác định nguồn gốc của các chủng virus này, đánh giá mức độ biến đổi của chúng, và so sánh chúng với các chủng virus khác đang lưu hành tại Việt Nam và trên thế giới.

4.1. RT PCR và giải trình tự gene ORF5 và ORF7 của virus PRRS

Phương pháp RT-PCR (Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction) được sử dụng để khuếch đại các đoạn gene ORF5 và ORF7 của virus PRRS. Các đoạn gene này mã hóa cho các protein quan trọng của virus, bao gồm Glycoprotein 5 (GP5) và protein N. Sau khi các đoạn gene được khuếch đại, chúng được giải trình tự để xác định trình tự nucleotide của chúng. Trình tự nucleotide là thông tin quan trọng để xác định các đặc tính sinh học phân tử của virus.

4.2. Phân tích phylogenetic và so sánh trình tự gene virus

Phân tích phylogenetic được sử dụng để xây dựng cây phả hệ, cho thấy mối quan hệ tiến hóa giữa các chủng virus PRRS khác nhau. Cây phả hệ được xây dựng dựa trên sự so sánh trình tự gene của các chủng virus. Các chủng virus có trình tự gene tương đồng sẽ nằm gần nhau trên cây phả hệ. So sánh trình tự gene cũng cho phép xác định các vị trí đột biến trong gene của virus, và đánh giá mức độ biến đổi của virus.

4.3. Truy cập ngân hàng gene và so sánh với các chủng virus khác

Trình tự gene của các chủng KTY-PRRS-01 và KTY-PRRS-02 được tải lên ngân hàng gene để so sánh với trình tự gene của các chủng virus PRRS khác đã được công bố trên toàn thế giới. Việc so sánh này cho phép xác định mức độ tương đồng và khác biệt giữa các chủng virus, và xác định nguồn gốc của các chủng virus này.

V. Kết Quả Nghiên Cứu Đặc Tính Sinh Học Virus KTY PRRS 01 02

Kết quả nghiên cứu cho thấy chủng KTY-PRRS-01 và KTY-PRRS-02 có khả năng gây bệnh tích tế bào trên tế bào Marc-145. Hiệu giá virus của hai chủng này tương đối cao, cho thấy khả năng nhân lên mạnh mẽ của chúng. Cả hai chủng virus đều có khả năng gây miễn dịch cho động vật thí nghiệm. Phân tích sinh học phân tử cho thấy hai chủng virus này có trình tự gene tương đồng với các chủng virus PRRS thuộc genotype 2 (Bắc Mỹ). Tuy nhiên, cũng có một số khác biệt về trình tự gene giữa hai chủng virus này và các chủng virus khác, cho thấy sự biến đổi của virus PRRS tại Việt Nam.

5.1. Khả năng gây bệnh tích tế bào và hiệu giá virus của KTY PRRS

Nghiên cứu cho thấy cả hai chủng KTY-PRRS-01 và KTY-PRRS-02 đều có khả năng gây bệnh tích tế bào trên tế bào Marc-145. Bệnh tích tế bào được biểu hiện bằng sự co cụm và bong tróc của tế bào. Hiệu giá virus của hai chủng này tương đối cao, cho thấy khả năng nhân lên mạnh mẽ của chúng. Điều này cho thấy hai chủng virus này có khả năng gây bệnh cao.

5.2. Đáp ứng miễn dịch của động vật thí nghiệm với virus KTY PRRS

Nghiên cứu cho thấy cả hai chủng KTY-PRRS-01 và KTY-PRRS-02 đều có khả năng gây miễn dịch cho động vật thí nghiệm. Sau khi tiêm virus vào động vật, hệ miễn dịch của chúng tạo ra kháng thể kháng virus. Mức độ kháng thể được đo lường bằng phương pháp IPMA. Kết quả cho thấy hai chủng virus này có khả năng kích thích hệ miễn dịch của cơ thể.

VI. Kết Luận Ứng Dụng Nghiên Cứu Virus PRRS Tại Học Viện

Nghiên cứu này đã cung cấp thông tin quan trọng về các đặc tính sinh học virus và đặc tính sinh học phân tử của chủng KTY-PRRS-01 và KTY-PRRS-02. Kết quả nghiên cứu có thể được sử dụng để phát triển các biện pháp phòng và kiểm soát bệnh PRRS hiệu quả hơn tại Việt Nam. Các thông tin về trình tự gene của virus có thể được sử dụng để thiết kế các loại vắc-xin mới có khả năng bảo vệ rộng hơn đối với các chủng virus PRRS đang lưu hành. Ngoài ra, các thông tin về khả năng gây bệnh và khả năng gây miễn dịch của virus có thể được sử dụng để đánh giá hiệu quả của các loại vắc-xin hiện tại.

6.1. Ứng dụng kết quả nghiên cứu trong phát triển vắc xin PRRS

Thông tin về trình tự gene của các chủng KTY-PRRS-01 và KTY-PRRS-02 có thể được sử dụng để thiết kế các loại vắc-xin mới có khả năng bảo vệ rộng hơn đối với các chủng virus PRRS đang lưu hành tại Việt Nam. Các vắc-xin này có thể được thiết kế dựa trên các protein quan trọng của virus, như Glycoprotein 5 (GP5) và protein N.

6.2. Đề xuất các biện pháp kiểm soát dịch bệnh PRRS hiệu quả

Dựa trên kết quả nghiên cứu, có thể đề xuất các biện pháp kiểm soát dịch bệnh PRRS hiệu quả hơn tại Việt Nam. Các biện pháp này có thể bao gồm việc sử dụng vắc-xin mới có khả năng bảo vệ rộng hơn, tăng cường công tác giám sát dịch bệnh, và áp dụng các biện pháp an toàn sinh học trong chăn nuôi.