BOÄ GIAÙO DUÏC & ÑAØO TAÏO TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC MÔÛ – BAÙN COÂNG TP.HCM KHOA COÂNG NGHEÄ SINH HOÏC *** Ñeà taøi: NGHIEÂN CÖÙU SÔ BOÄ QUI TRÌNH THIEÁT LAÄP KYÕ THUAÄT REAL TIME PCR ÑEÅ PHAÙT HIEÄN VAØ ÑÒNH LÖÔÏNG BEÄNH ÑOÁM TRAÉNG (WSSV)TREÂN TOÂM LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP CÖÛ NHAÂN KHOA HOÏC CHUYEÂN NGHAØNH: SINH HOÏC PHAÂN TÖÛ GIAÛNG VIEÂN HÖÔÙNG DAÃN:TS. PHAÏM HUØNG VAÂN BS. NGUYEÃN PHAÏM THANH NHAÂN SINH VIEÂN THÖÏC HIEÄN :VOÕ THÒ THANH THAÛO KHOÙA HOÏC :2000 – 2004 Tp.Hoà Chí Minh 11/2004 LÔØI CAÛM ÔN °°° Em xin chaân thaønh caûm ôn tröôøng Ñaïi Hoïc Môû Baùn Coâng Tp.HCM vaø caùc thaày coâ trong khoa CNSH ñaõ taïo moâi tröôøng hoïc taäp toát vaø ñaøo taïo chuùng em tröôûng thaønh veà moïi maët. Em xin chaân thaønh caûm ôn TS.BS Phaïm Huøng Vaân ñaõ taän tình giaûng daïy, ñònh höôùng em thöïc hieän ñeà taøi naøy.
Ñoàng thôøi em cuõng caûm ôn söï giuùp ñôõ cuûa BS. Nguyeãn Phaïm Thanh Nhaân, CN. Phaïm Thanh Thuøy Trang vaø caùc anh chò trong phoøng SHPT noùi rieâng, caùc anh chò trong coâng ty Nam Khoa noùi chung ñaõ giuùp ñôõ em veà maët taøi lieäu, cô sôû vaät chaát cuõng nhö tinh thaàn ñeå thöïc hieän ñeà taøi thuaän lôïi. Caùm ôn taát caû baïn beø ñaõ cho toâi nhieàu lôøi khuyeân boå ích cuõng nhö ñoäng vieân, hoã trôï toâi trong suoát thôøi gian qua.
Voõ Thò Thanh Thaûo CAÙC CHÖÕ VIEÁT TAÉT DUØNG TRONG LUAÄN VAÊN bp : base pair Ct : Threshold Cycle DNA : Deoxyribonucleic acid dATP : 2’ – deoxyadenosine – 5’ – triphosphate dCTP : 2’ – deoxycitydine – 5’ – triphosphate dTTP : 2’ – deoxyithymine – 5’ – triphosphate dGTP : 2’ – deoxyguanosine – 5’ – triphosphate dNTP : 2’ – deoxynucleoside – 5’ – triphosphate dsDNA : Double stranded DNA EDTA : Ethylen diamine tetraacetic acid FAO : Food and Agriculture Organization GAV : Gill Associated Virus HHNBV : Hypodermal and henatopoietic necrosis baculovirus HPV : Hepatopancreatic parvovirus MBV : Monodon Baculovirus PCR : Polymerase chain reaction PL : Postlarvae – Haäu aáu truøng toâm Realtime – PCR : Real time Polymerase chain reaction SDS : Sodium dodecyl sulfate Taq : Thermus aquaticus Tm : Nhieät ñoä noùng chaûy cuûa DNA sôïi ñoâi TBE : Tris Boric – EDTA TE : Tris - EDTA SEMBV : Systemic hec toderma and mesodemal baculovirus VASEP : VietNam Association of Seafood Exporters and Producers WSSV : White Spot Syndrome Virus WSBV : White spot virus YHV : Yellow head virus M ỤC L ỤC *** LỜI CAÛM ÔN CAÙC CHÖÕ VIEÁT TAÉT DUØNG TRONG LUAÄN VAÊN LÔØI MÔÛ ÑAÀU. 1 Phần I : TOÅNG QUAN TAØI LIEÄU TÌNH HÌNH DÒCH BEÄNH TOÂM TREÂN THEÁ GIÔÙI VAØ VIEÄT NAM. SÔ LÖÔÏC VEÀ TOÂM SUÙ. Ñaëc ñieåm sinh hoïc vaø sinh thaùi cuûa toâm suù.
Vò trí phaân loaïi hoïc cuûa toâm suù trong töï nhieân. Söï taêng tröôûng vaø phaùt trieån cuûa toâm suù. Caùc giai ñoaïn phaùt trieån cuûa toâm suù töø taêng tröôûng ñeán tröôûng thaønh. Taäp tính aên vaø loaïi thöùc aên.
VIRUS GAÂY HOÄI CHÖÙNG ÑOÁM TRAÉNG (WHITE SPOT SYNDROME VIRUS). White spot syndrome virus (wssv). Daáu hieäu beänh lyù. Cô cheá xaâm nhaäp vaø con ñöôøng truyeàn laây.
Quùa trình truyeàn laây .1 Laây theo chieàu ngang (Horizontal transmission) .1 Laây theo chieàu doïc (Varitical transmission). Cô cheá xaâm nhaäp. Söùc ñeà khaùng. Phöông phaùp chaån ñoaùn.
PHÖÔNG PHAÙP PCR. Qui trình phaûn öùng PCR. Moài vaø nhieät ñoä lai. Ñeäm vaø MgCl2.
CAÙC KYÕ THUAÄT CAÛI TIEÁN CUÛA PCR. Caûi tieán thöù nhaát: Kyõ thuaät Non Stop Nested PCR. Caûi tieán thöù hai: Kyõ thuaät Real time PCR. Phöông phaùp.
Duøng probes toùm baét huyønh quang. Duøng nhöõng taùc nhaân ñeå raøng buoäc DNA. Qui trình. Threshold cycle (ct) chu kyø ngöôõng.
25 Phaàn 2: VAÄT LIEÄU VAØ PHÖÔNG PHAÙP NGHIEÂN CÖÙU 1. ÑÒA ÑIEÅM LAÁY MAÃU. ÑÒA ÑIEÅM NGHIEÂN CÖÙU. Taùch chieát DNA.
Hoùa chaát duøng cho phaûn öùng Real time PCR. Boä kit PCR non Stop Nested PCR. Moài duøng cho phaûn öùng Real time PCR. Hoùa chaát duøng cho ñieän di.
PHÖÔNG PHAÙP NGHIEÂN CÖÙU. Soá löôïng maãu. Yeâu caàu ñoái vôùi maãu phaân tích. Phöông phaùp tieán haønh.
Ly trích thoâ. Ly trích baèng Intagene matrix. Phaûn öùng khueách ñaïi PCR. Real time PCR.
Non Stop Nested PCR. Tieán haønh ñieän di. Chuaån bò gel Agarose 1,5%. Ñoïc keát quaû.
36 Phaàn 3: KEÁT QUÛA VAØ BAØN LUAÄN 1. QUI TRÌNH LY TRÍCH DNA CUÛA WSSV- SO SAÙNH HAI QUI TRÌNH LY TRÍCH THOÂ VAØ INTAGENE MATRIX. THÖÛ NGHIEÄM REAL TIME PCR VÔÙI TAQMAN PROBE VAØ SYBR GREEN I .1 Thöû nghieäm Realtime PCR vôùi SYBR GREEN I.2 Thöû nghieäm Realtime PCR vôùi TaqMan Probe. SO SAÙNH ÑOÂ NHAÏY GIÖÕA REAL TIME PCR VÔÙI KYÕ THUAÄT NON STOP NESTED PCR PHAÙT HIEÄN WSSV TREÂN TOÂM.
54 Phaàn 4: KEÁT LUAÄN VAØ ÑEÀ NGHÒ 1. 61 “Thieát laäp kyõ thuaät Realtime PCR phaùt hieän vaø ñònh löôïng virus gaây beänh ñoám traéng (WSSV ) ôû toâm” GVHD:TS. Phaïm Huøng Vaân, BS.Nguyeãn Phaïm Thanh Nhaân LÔØI MÔÛ ÑAÀU Theo hieäp hoäi cheá bieán vaø xuaát khaåu thuûy saûn Vieät Nam (VASEP) naêm 2003, nöôùc ta saûn xuaát khoaûng 300.000 taán toâm, trong ñoù toâm nuoâi ñaït 244. Ñaây cuõng laø naêm maø kim nghaïch xuaát khaåu toâm vöôït möùc 1 tyû USD, chieám 49% toång kim nghaïch xuaát khaåu thuûy saûn.
Ñieàu ñoù cho thaáy vò trí quan troïng cuûa toâm trong cô caáu xuaát khaåu. Beân caïnh lôïi nhuaän lôùn, ruûi ro coøn lôùn hôn, ngoaøi vuï kieän toâm vöøa qua, ngöôøi nuoâi toâm coøn bò ruûi ro khi toâm bò dòch beänh laøm toâm cheát haøng loaït vaãn thöôøng xuyeân xaûy ra.[ 21] Dòch beänh do nhieàu nguyeân nhaân khaùc nhau, coù theå do virus, vi khuaån, naám, kyù sinh truøng,…. Coùù nhieàu loaïi virus gaây beänh treân toâm suù Penaeus monodon: WSSV, MBV, HPV, YHV, GAV… ñaây laø caùc taùc nhaân gaây beänh nguy hieåm, haøng naêm, nhöõng virus naøy gaây thieät haïi nghieâm troïng cho caùc khu vöïc nuoâi toâm [ 15 ]. Ñaëc bieät, beänh do virus WSSV gaây hoäi chöùng ñoám traéng coù möùc thieät haïi cao gaáp nhieàu laàn caùc beänh khaùc vaø ñang lan traøn khaép nôi, thôøi gian töø luùc nhieãm beänh ñeán khi toâm cheát raát ngaén vaø tæ leä laây nhieãm giöõa caùc ao nuoâi trong cuøng khu vöïc raát cao, nhaát laø khi noâng daân chöa coù kinh nghieäm nhieàu veà phoøng choáng laây nhieãm caùc loaïi beänh naøy.
Ngoaøi ra, taùc nhaân gaây beänh laø virus, khoâng coù thuoác ñaëc trò neân phoøng beänh vaãn laø chuû yeáu. Vì vaäy caàn phaûi coù bieän phaùp chaån ñoaùn nhanh, phaùt hieän kòp thôøi caùc trieäu chöùng laâm saøng cuûa beänh cuõng nhö chaån ñoaùn sôùm trong phoøng thí nghieäm trong taát caû caùc giai ñoaïn töø giai ñoaïn thaû toâm ñeán khi thu hoaïch ñeå nhanh choùng phaùt hieän maàm beänh, töø ñoù haïn cheá ñöôïc thieät haïi cho ngöôøi nuoâi toâm vaø cho moâi tröôøng. Chính vì nhöõng lyù do treân, caùc nhaø nghieân cöùu ñaõ ñöa ra nhieàu phöông phaùp phaùt hieän söï coù maët cuûa WSSV trong caùc maãu toâm beänh cuõng nhö maãu moâi tröôøng ñeå nhaèm chaån ñoaùn sôùm söï coù maët cuûa WSSV treân nhöõng maãu thöû naøy. SVTH: Voõ Thò Thanh Thaûo - 30000676 Trang1 “Thieát laäp kyõ thuaät Realtime PCR phaùt hieän vaø ñònh löôïng virus gaây beänh ñoám traéng (WSSV ) ôû toâm” GVHD:TS.
Phaïm Huøng Vaân, BS.Nguyeãn Phaïm Thanh Nhaân Töø phöông phaùp kinh ñieån nhö tìm caùc trieäu chöùng laâm saøng cuûa beänh ñoám traéng treân toâm, ñeán phöông phaùp moâ hoïc phaùt hieän moät soá trieäu chöùng treân maãu moâ caét, phöông phaùp mieãn dòch cuõng ñaõ ñöôïc nghieân cöùu trieån khai vaø gaàn ñaây, vieäc öùng duïng phöông phaùp hieän ñaïi hôn ñoù laø duøng kyõ thuaät PCR (Polymerase Chain Reaction ) ñeå chaån ñoaùn beänh. Ñeå chaån ñoaùn ñöôïc taùc nhaân virus WSSV, phöông phaùp PCR coù theå ñöôïc coi nhö laø moät phöông tieän thích hôïp vaø höõu hieäu vì tröôùc heát ñaây laø taùc nhaân virus neân khoâng theå hay khoù nuoâi caáy trong caùc ñieàu kieän cuûa noâng daân Vieät Nam hay cuûa caùc cô quan kieåm tra dòch beänh treân toâm. PCR xaùc ñònh WSSV khoâng chæ coù theå thöïc hieän treân caùc maãu thöû laø toâm maø coøn coù theå thöïc hieän treân caùc maãu thöû laø moâi tröôøng nuoâi toâm cuõng nhö caùc ñoäng vaät giaùp xaùc hoang daõ coù trong moâi tröôøng, vì vaäy neân coøn ñöôïc duøng nhö laø moät xeùt nghieäm höõu hieäu trong phoøng dòch. Nhö vaäy, phöông phaùp PCR cho keát quaû chaån ñoaùn nhieãm WSSV nhanh, nhaïy, chính xaùc.
Sau khi coù ñöôïc kyõ thuaät PCR phaùt hieän beänh ñoám traéng WSSV treân toâm, ngöôøi ta ñaõ ñi theâm moät böôùc nöõa laø nghieân cöùu kyõ thuaät Realtime PCR cho pheùp phaùt hieän vaø coù theå ñònh löôïng ñöôïc möùc ñoä nhieãm WSSV treân caùc maãu thöû. Ñöôïc söï chaáp thuaän cuûa khoa Coâng ngheä Sinh hoïc tröôøng Ñaïi Hoïc Môû Baùn Coâng Tp.HCM vaø ñöôïc söï ñoàng yù cuûa coâng ty Nam Khoa vôùi söï höôùng daãn cuûa TS.BS Phaïm Huøng Vaân vaø BS. Nguyeãn Phaïm Thanh Nhaân, toâi tieán haønh ñeà taøi: “Thieát laäp kyõ thuaät REALTIME PCR phaùt hieän vaø ñònh löôïng virus gaây beänh ñoám traéng (WSSV) ôû toâm” vôùi nhöõng muïc tieâu: SVTH: Voõ Thò Thanh Thaûo - 30000676 Trang2 “Thieát laäp kyõ thuaät Realtime PCR phaùt hieän vaø ñònh löôïng virus gaây beänh ñoám traéng (WSSV ) ôû toâm” GVHD:TS. Phaïm Huøng Vaân, BS.Nguyeãn Phaïm Thanh Nhaân 1.
Thieát keá qui trình ly trích DNA cuûa virus WSSV cho kyõ thuaät REALTIME PCR. So saùnh hieäu quaû giöõa hai qui trình ly trích: ly trích thoâ DNA vaø ly trích tinh baèng boä InstageneTM Matrix trong Realtime PCR. Thieát keá kyõ thuaät Realtime PCR hoaøn chænh ñeå phaùt hieän vaø ñònh löôïng möùc ñoä nhieãm beänh treân toâm. So saùnh ñoä nhaïy giöõa Realtime PCR vôùi kyõ thuaät Nonstop Nested PCR phaùt hieän WSSV treân toâm.
Sau khi giaûi quyeát ñöôïc caùc muïc tieâu treân, xaây döïng ñöôïc moät boä thöû nghieäm hoaøn chænh phaùt hieän vaø ñònh löôïng WSSV. Coù nghóa laø boä thöû nghieäm phaûi giuùp ñöôïc caùc phoøng thí nghieäm PCR thöïc hieän ñöôïc ñaày ñuû caùc khaâu trong thöû nghieäm, töø taùch chieát nucleic acid ñích, ñeán khueách ñaïi saûn phaåm ñaëc hieäu treân heä thoáng Realtime PCR ñeå cuoái cuøng laø phaùt hieän vaø ñònh löôïng noàng ñoä virus WSSV coù trong caùc maãu thöû. SVTH: Voõ Thò Thanh Thaûo - 30000676 Trang3 “Thieát laäp kyõ thuaät Realtime PCR phaùt hieän vaø ñònh löôïng virus gaây beänh ñoám traéng (WSSV ) ôû toâm” GVHD:TS. Phaïm Huøng Vaân, BS.Nguyeãn Phaïm Thanh Nhaân Phaàn 1: TOÅNG QUAN TAØI LIEÄU SVTH: Voõ Thò Thanh Thaûo - 30000676 Trang4 “Thieát laäp kyõ thuaät Realtime PCR phaùt hieän vaø ñònh löôïng virus gaây beänh ñoám traéng (WSSV ) ôû toâm” GVHD:TS.
Phaïm Huøng Vaân, BS.Nguyeãn Phaïm Thanh Nhaân 1. TÌNH HÌNH DÒCH BEÄNH TOÂM TREÂN THEÁ GIÔÙI VAØVIEÄT NAM Hieän nay ngheà nuoâi toâm ñang phaùt trieån maïnh, phoå bieán laø toâm suù, taäp trung chuû yeáu ôû hai khu vöïc Nam Myõ vaø Chaâu AÙ.