I. Giới thiệu về Nghiên cứu protein endolysin
Nghiên cứu này tập trung vào việc tạo ra protein endolysin tái tổ hợp từ thực khuẩn thể kháng Aeromonas hydrophila. Endolysin là enzyme có khả năng phân cắt peptidoglycan của thành tế bào vi khuẩn, giúp tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh. Việc sử dụng endolysin như một phương pháp điều trị thay thế cho kháng sinh đang trở nên cần thiết do tình trạng kháng kháng sinh gia tăng trong các chủng Aeromonas hydrophila. Mục tiêu của nghiên cứu là phát triển một phương pháp hiệu quả và an toàn để kiểm soát bệnh xuất huyết ở cá tra, một trong những vấn đề nghiêm trọng trong ngành nuôi trồng thủy sản tại Việt Nam.
1.1. Tình hình nghiên cứu hiện tại
Nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng Aeromonas hydrophila là nguyên nhân chính gây ra bệnh xuất huyết ở cá tra, với tỷ lệ tử vong cao. Việc sử dụng kháng sinh để điều trị bệnh này không còn hiệu quả do sự phát triển của các chủng vi khuẩn kháng thuốc. Thực khuẩn thể, đặc biệt là endolysin, được xem là một giải pháp khả thi. Nghiên cứu của Từ Quang Vinh và cộng sự (2020) đã chỉ ra rằng phage PVN02 có hoạt tính ly giải cao đối với Aeromonas hydrophila, tạo điều kiện cho việc phát triển endolysin từ phage này.
II. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện thông qua việc tái tổ hợp gene endolysin cell wall hydrolase từ phage PVN02. Các bước chính bao gồm phân tích trình tự gene, tối ưu hóa codon, và tạo dòng gene trong tế bào E. coli. Sau đó, endolysin được biểu hiện và thu hồi bằng phương pháp cột Ni-NTA. Cuối cùng, hoạt tính kháng vi khuẩn của endolysin tái tổ hợp được khảo sát bằng các phương pháp thử nghiệm khác nhau. Kết quả cho thấy endolysin có khả năng giảm số lượng vi khuẩn Aeromonas hydrophila một cách hiệu quả mà không cần sử dụng các chất thấm màng ngoài tế bào vi khuẩn.
2.1. Tạo dòng gene và biểu hiện
Quá trình tạo dòng gene bắt đầu với việc phân tích các ORF từ genome của phage PVN02 để xác định gene mã hóa cho endolysin. Sau khi tối ưu hóa codon, gene được tổng hợp và đưa vào plasmid pET28a(+). Hệ thống biểu hiện trong E. coli BL21 (DE3) được sử dụng để biểu hiện endolysin. Kết quả cho thấy endolysin tái tổ hợp có hoạt tính kháng vi khuẩn rõ rệt, với mức giảm 1.17 log CFU/ml vi khuẩn sau 60 phút thử nghiệm.
III. Kết quả và thảo luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy endolysin tái tổ hợp từ phage PVN02 có khả năng kháng vi khuẩn Aeromonas hydrophila mạnh mẽ. Việc sử dụng endolysin như một liệu pháp điều trị có thể giúp giảm thiểu thiệt hại kinh tế trong ngành nuôi trồng thủy sản. Nghiên cứu này mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các sản phẩm sinh học an toàn và hiệu quả để thay thế cho kháng sinh truyền thống. Kết quả này không chỉ có ý nghĩa trong lĩnh vực sinh học phân tử mà còn có ứng dụng thực tiễn cao trong ngành nuôi trồng thủy sản.
3.1. Ý nghĩa thực tiễn
Nghiên cứu này cung cấp một phương pháp mới để kiểm soát bệnh do Aeromonas hydrophila gây ra, nhằm giảm thiểu sự phụ thuộc vào kháng sinh trong nuôi trồng thủy sản. Việc phát triển endolysin tái tổ hợp không chỉ giúp tăng cường sức khỏe cho cá mà còn bảo vệ môi trường sống, giảm thiểu rủi ro về dư lượng kháng sinh trong sản phẩm thủy sản. Kết quả nghiên cứu này có thể được áp dụng để phát triển các sản phẩm sinh học trong tương lai, phục vụ cho nhu cầu ngày càng cao về thực phẩm an toàn và bền vững.
