HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN THỊ NGỌC NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC TÍNH SINH HỌC, SINH HỌC PHÂN TỬ CỦA CHỦNG VIRUS KTY-PRRS-01 VÀ KTY-PRRS-02 Chuyên ngành: Thú y Mã số: 60.01 Người hướng dẫn khoa học: PGS. Nguyễn Thị Lan NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2017 c LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu riêng của bản thân. Các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng bảo vệ để lấy bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Ngọc i c LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn tác giả đã nhận được sự giúp đỡ và tạo điều kiện của rất nhiều người, sau đây là lời cảm ơn chân thành của tác giả: Trước hết, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS. Nguyễn Thị Lan người đã trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Nhờ có sự hướng dẫn nhiệt tình và những ý kiến đóng góp quý báu của cô mà luận văn của tôi đã được hoàn thành. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám đốc Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Ban Quản lý đào tạo, Chủ nhiệm khoa Thú y, Bộ môn Bệnh lý học Thú y, Phòng Thí nghiệm trọng điểm công nghệ sinh học Thú y, cùng toàn thể các thầy, cô giáo và cán bộ của Khoa Thú y – Học viện Nông nghiệp Việt Nam, đã trang bị cho tôi những kiến thức quý báu và giúp đỡ tôi hoàn thành công trình nghiên cứu luận văn.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn tới bạn bè, đồng nghiệp, người thân trong gia đình và cơ quan đang công tác đã tạo điều kiện về thời gian, động viên, chia sẻ tinh thần, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Ngọc ii c MỤC LỤC Lời cam đoan. ii Mục lục…. iii Danh mục chữ viết tắt.
v Danh mục bảng. vi Danh mục hình .vii Trích yếu luận văn .viii Thesis Abstract. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI.
Mục tiêu chung. Mục tiêu cụ thể. PHẠM VI NGHIÊN CỨU. Đối tượng nghiên cứu.
Phạm vi nghiên cứu. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI. Ý nghĩa khoa học của đề tài.
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài. TỔNG QUAN TÀI LIỆU. TÌNH HÌNH VỀ PRRS TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM. Lịch sử và tình hình dịch PRRS trên thế giới.
Lịch sử và tình hình dịch PRRS tại Việt Nam. MỘT SỐ HIỂU BIẾT VỀ VIRUS PRRS. Cấu trúc virus PRRS. Một số nghiên cứu về đặc tính sinh học của virus PRRS.
Một số nghiên cứu về đặc tính sinh học phân tử của virus PRRS. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU. THỜI GIAN NGHIÊN CỨU.
VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU. Nghiên cứu đặc tính sinh học chủ yếu của 02 chủng virus KTY-PRRS- 01, KTY-PRRS-02. Nghiên cứu đặc tính sinh học phân tử của 02 chủng virus KTY-PRRS- 01, KTY-PRRS-02.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Phương pháp nuôi cấy tế bào. Phương pháp gây nhiễm virus PRRS trên tế bào. Phương pháp xác định TCID50.
Phương pháp xác định sự nhân lên của virus. Phương pháp RT – PCR. Phương pháp giải trình tự gene. Phương pháp tinh chế kháng nguyên virus và định lượng protein.
Phương pháp gây tối miễn dịch cho chuột lang và thỏ. Phương pháp IPMA. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu bằng phần mềm. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.
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. Kết quả nghiên cứu xác định khả năng gây bệnh tích tế bào của 02 chủng virus KTY-PRRS-01, KTY-PRRS-02. Kết quả nghiên cứu xác định hiệu giá (TCID50) của 02 chủng virus KTY-PRRS-01, KTY-PRRS-02. Kết quả nghiên cứu xác định sự nhân lên của 02 chủng virus KTY- PRRS-01 và KTY-PRRS-02.
Nghiên cứu đáp ứng miễn dịch của động vật thí nghiệm với các chủng virus KTY – PRRS-01 và KTY-PRRS-02. NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH SINH HỌC PHÂN TỬ CỦA 02 CHỦNG VIRUS KTY-PRRS-01, KTY-PRRS-02. Kết quả phản ứng RT-PCR. Kết quả giải trình tự gene của các chủng virus PRRS nghiên cứu.
Kết quả truy cập ngân hàng gene. So sánh mức độ tương đồng về trình tự nucleotide giữa các chủng virus nghiên cứu. So sánh mức độ tương đồng về trình tự amino acid giữa các chủng virus nghiên cứu. Kết quả xây dựng cây sinh học phân tử của các chủng virus nghiên cứu.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 73 iv c DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa Tiếng Việt CPE Cytophathogenic Effect (Bệnh tích tế bào) DMEM Dulbecco's Modified Eagle's Medium (Môi trường nuôi cấy tế bào) DNA Deoxyribonucleic acid (gen sợi kép) EDTA Ethylenediaminetetraacetic acid (Dung dịch đệm) ELISA Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay (Phản ứng miễn dịch gắn enzym) FBS Fetal Bovine Serum (Huyết thanh thai bò) IPMA Immunoperoxidase monolayer Assay (Phản ứng miễn dịch có gắn men trên tế bào một lớp) KKT Kháng kháng thể MARC 145 Tế bào thận khỉ MLV Modifier Live Vacine (Vắc xin nhược độc) MOI Multiplicity Of Infection (Tỷ lệ giữa số lượng virus và số lượng tế bào) NSP Non structural protein (Protein phi cấu trúc) ORF Open Reading Frame (Khung đọc mở trong hệ gen) PAM Porcine Alveolar Macrophage (đại thực bào phế nang lợn) PBS Photphat Buffer Saline (Dung dịch đệm) PRRS Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome (Hội chứng rối loạn hô hấp và sinh sản ở lợn) PRRSV Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus (Virus gây Hội chứng rối loạn hô hấp và sinh sản ở lợn) RNA Ribonucleic acid RT- PCR Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction (Phản ứng chuỗi trùng hợp có dùng enzym phiên mã ngược) SP Structural protein (Protein cấu trúc) TCID50 50% Tissue Culture Infective Dose (Liều gây nhiễm 50% mô nuôi cấy) TPB Triptose phosphas broth (Dung dịch đệm) v c DANH MỤC BẢNG Bảng 2. Protein cấu trúc của PRRSV.
Thông tin về nguồn gốc 02 chủng virus KTY-PRRS-01, KTY- PRRS-02. Khả năng gây bệnh tích tế bào của 02 chủng virus KTY-PRRS-01, KTY-PRRS-02. Kết quả xác định hiệu giá của 03 chủng virus KTY-PRRS-01, KTY- PRRS-02 và chủng virus vắc-xin. Kết quả tinh chế kháng nguyên virus PRRS.
Kết quả của phản ứng IPMA kiểm tra hàm lượng kháng thể kháng PRRSV ở thời điểm 14 ngày sau khi tiêm kháng nguyên PRRS lần 2. Kết quả phản ứng IPMA kiểm tra hàm lượng kháng thể kháng PRRSV của chuột và thỏ thí nghiệm. Các vị trí sai khác nucleotide đoạn gene ORF7 giữa các chủngvirus nghiên cứu với chủng virus tham chiếu. Các vị trí sai khác nucleotide đoạn gene ORF5 giữa các chủng virus nghiên cứu với chủng virus tham chiếu.
Các vị trí sai khác amino acid mã hóa từ gene ORF7 giữa 2 chủng virus PRRS nghiên cứu và chủng virus tham chiếu. Các vị trí sai khác amino acid mã hóa từ gene ORF5 giữa 2 chủng virus PRRS nghiên cứu và chủng virus tham chiếu. Sự tương đồng về trình tự nucleotide của gene ORF7 giữa các chủng virus PRRS nghiên cứu với mẫu virus tham chiếu (%). Sự tương đồng về trình tự nucleotide của gene ORF5 giữa các chủng virus PRRS nghiên cứu với mẫu virus tham chiếu (%).
Sự tương đồng về amino acid mã hóa từ gene ORF7 giữa các chủng virus PRRS nghiên cứu với chủng virus tham chiếu (%). Sự tương đồng về amino acid mã hóa từ gene ORF5 giữa các chủng virus PRRS nghiên cứu với chủng tham chiếu (%). 60 vi c DANH MỤC HÌNH Hình 2. Hình thái virus PRRS.
Hình ảnh cấu trúc hệ gene của virus PRRS. Tế bào Marc 145 không gây nhiễm virus. Bệnh tích tế bào sau 36 giờ gây nhiễm chủng KTY-PRRS-01. Bệnh tích tế bào sau 48 giờ gây nhiễm chủng KTY-PRRS-01.
Bệnh tích tế bào sau 60 giờ gây nhiễm chủng KTY-PRRS-02. Bệnh tích tế bào sau 72 giờ gây nhiễm chủng KTY-PRRS-02. Bệnh tích tế bào sau 84 giờ gây nhiễm chủng KTY-PRRS-01. Hình biểu diễn sự nhân lên của chủng virus KTY-PRRS-01.
Hình biểu diễn sự nhân lên của chủng virus KTY-PRRS-02. Đối chứng tế bào. Phản ứng IPMA dương tính. Kết quả phản ứng RT- PCR với mồi ORF7 (hình A) và ORF5 (hình B).
Kết quả so sánh trình tự gene ORF7 của các chủng virus PRRS nghiên cứu. Kết quả so sánh trình tự gene ORF5 của các chủng virus PRRS nghiên cứu. So sánh trình tự amino acid mã hóa từ đoạn gene ORF7 của 2 chủng virus PRRS nghiên cứu và các chủng tham chiếu. So sánh trình tự amino acid mã hóa từ đoạn gene ORF5 của 2 chủng virus PRRS nghiên cứu và các chủng tham chiếu.
Cây sinh học phân tử dựa trên trình tự nucleotide gene ORF5 của các chủng virus PRRS nghiên cứu. Cây sinh học phân tử dựa trên trình tự nucleotide gene ORF7 của các chủng virus PRRS nghiên cứu. 64 vii c TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Nguyễn Thị Ngọc Tên Luận văn: “Nghiên cứu một số đặc tính sinh học, sinh học phân tử của chủng virus KTY-PRRS-01 và KTY-PRRS-02”. Chuyên ngành: Thú y Mã số: 60.01 Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu: Mục đích của luận văn nhằm chọn ra chủng virus PRRS tiềm năng có đặc tính sinh học, sinh học phân tử điển hình để làm phong phú nguồn quỹ gene nhằm phục vụ các nghiên cứu chuyên sâu như:sản xuất vắc-xin phù hợp có hiệu quả bảo hộ cao; chế kháng thể đạt chuẩn dùng trong phòng, trị PRRS; công cường độc để đánh giá hiệu quả của vắc-xin; gây bệnh thí nghiệm để nghiên cứu sâu hơn về đặc điểm bệnh lý PRRS; sử dụng làm chủng tham chiếu để nghiên cứu các virus mới phân lập và các biến chủng dùng trong dịch tễ học phân tử.
Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu đặc tính sinh học chủ yếu của 02 chủng virus KTY-PRRS-01, KTY- PRRS-02. Nghiên cứu đặc tính sinh học phân tử của 02 chủng virus KTY-PRRS-01, KTY-PRRS-02. Máy PCR, thiết bị điện di, máy giải trình tự gene. Môi trường nuôi cấy tế bào, tế bào Marc 145, bộ kít tách chiết RNA, bộ kít RT-PCR, bộ kít giải trình tự gene, kit BCA.