Phân tích trình tự gen mã hóa độc tố tả của một số chủng Vibrio Cholerae45053

PHÂN TÍCH TRÌNH TỰ GEN MÃ HĨA ĐỘC TỐ TẢ CỦA MỘT SỐ CHỦNG VIBRIO CHOLERAE Hà Thị Quyến Trường Đại học Công nghệ, Đại học quốc gia Hà Nội TÓM TẮT Vibrio cholerae, tác nhân chủ yếu gây bệnh tả, có tới 200 nhóm huyết dựa theo kháng nguyên thân O có hai nhóm O1 O139 gây đại dịch lớn toàn cầu Nhiều nghiên cứu cho thấy gen mã hóa độc tố tả khơng có mặt chủng gây dịch mà cịn có mặt chủng thuộc nhóm huyết non-O1/non-O139, ngược lại xuất chủng V cholerae O1 O139 không mang gen độc tố Trong công bố này, chúng tơi lựa chọn trình tự gen mã hố độc tố tả từ số chủng V cholerae đại diện cho nhóm huyết O1 (chủng gây đại dịch tả lần thứ chủng gây đại dịch tả lần thứ 7) nhóm huyết non-O1/non-O139 (chủng thuộc nhóm huyết O27, O37 O105) phân lập khu vực địa lý khác Châu Á để phân tích biến đổi yếu tố di truyền so với chủng gây bệnh Việt Nam Kết phân tích phần mềm MEGA version 6.0 đưa số liệu thống kê phát sinh chủng loại cho thấy: gen mã hóa độc tố tả chủng gây bệnh Việt Nam có khác biệt ln hình thành nhánh riêng so với gen mã hóa độc chủng khác dùng so sánh Điều cho thấy gen mã hố độc tố chủng Việt Nam có mang đặc điểm di truyền riêng so với gen mã hoá độc tố chủng khu vực địa lý khác Kết phân tích chứng minh cần phải xác định biến đổi gen mã hoá độc tố tả dòng V cholerae thuộc khu vực địa lý khác ngồi việc cung cấp thông tin cho giám sát dịch tễ, việc phân tích cịn cung cấp liệu quan trọng cho cơng tác dự phịng bệnh tả, khác gen độc tố dẫn đến khả kích thích sinh miễn dịch kháng độc tố tả khác nhiễm bệnh dòng vi khuẩn Từ khóa: cholera toxin gene, ctx gene, Vibrio cholerae O1, Vibrio cholerae non-O1/non-O139 MỞ ĐẦU Vibrio cholerae tác nhân gây đại dịch tả giới Cho đến nay, hàng năm ghi nhận dịch tả lẻ tẻ diễn nhiều nước, đặc biệt nước nhiệt đới, có Việt Nam Trong năm gần đây, kỹ thuật sinh học phân tử đại, toàn genom V cholerae nghiên cứu công bố Các kỹ thuật khơng cho phép tìm hiểu chế gây bệnh tả mức độ phân tử mà cịn cho phép xác định xác nguồn gốc dịch bệnh góp phần phục vụ cơng tác giám sát dịch tễ phân tử Độc tố tả (cholera enterotoxin) hai yếu tố gây độc chủ yếu chủng V cholerae gây bệnh tả mã hoá gen ctxAB (cholera toxin genes) Các gen có nguồn gốc từ prophage dạng sợi (CTX) có genom ADN sợi đơn sản phẩm chúng mã hoá nguyên nhân gây triệu chứng tiêu chảy mạnh mẽ Cơ chế hoạt động cấu trúc phân tử biết rõ Trong đó, ctxA mã hố cho tiểu phần A ctxB mã hoá cho tiểu phần B độc tố Các gen có operon (Beltron et al., 1999) mRNA operon ctx có hai vị trí gắn ribosome (rbs), vị trí nằm trước đầu 5' vùng mã hoá B hoạt động mạnh gấp lần vị trí gắn rbs nằm trước đầu 5' vùng mã hố A Do đó, V cholerae dịch mã nhiều protein B protein A để cần thiết cho lắp ráp với tỷ lệ thích hợp 1A: 5B (cấu trúc đặc trưng độc tố tả gồm tiểu phần B gắn với tiểu phần A) Các tiểu phần lắp ráp khoang chu chất sau dịch mã Các tiểu phần B thừa bị tế bào loại thải, 1A gắn kết với 5B tiết khỏi tế bào Tiểu phần A nguyên vẹn khơng có hoạt tính enzyme kết hợp lúc để tạo đoạn A1 A2, đoạn liên kết với cầu nối disulfua Codon kết thúc A2 trùng lặp bazơ với tiểu phần B Ở đầu polypeptit A B tổng hợp tồn đoạn peptit tín hiệu Sau vào khoang chu chất peptit bị cắt bỏ, A B trở thành tiểu phần hoàn chỉnh (Black et al., 1987) Gen ctx xuất chủng V cholerae phân lập từ bệnh phẩm từ ngoại cảnh Đối với chủng V cholerae ngoại cảnh, việc có mang gen ctx hay khơng có ý nghĩa cộng đồng, phân lập V cholerae thiếu gen ctx có nghĩa dịch tả khơng xảy (Phùng Đắc Cam, 2003) Vì vậy, việc xác định có mặt thay đổi gen ctx chủng V cholerae có ý nghĩa lớn mặt dịch tễ học phân tử NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP Nguyên liệu Trình tự nucleotit gen mã hóa độc tố tả chủng vi khuẩn V cholerae nhóm huyết O1 chủng I389-VN phân lập từ bệnh nhân mắc bệnh tả Việt Nam (ký hiệu ctx.I389-VN) Một số trình tự tương đồng gen ctx Genebank sử dụng để phân tích so sánh (Bảng 1) Phương pháp Phần mềm Clustal X MEGA version 6.0 sử dụng cho phân tích di truyền tiến hóa phân tử Formatted Bảng Thơng tin trình tự dùng phân tích gen ctx Ký hiệu chủng V cholerae I389-VN V cholerae N16961 V cholerae 569B V cholerae 365-96 V cholerae 571-88 V cholerae 1322-69 Nhóm huyết Nơi phân lập Nguồn phân lập O1 El Tor Việt Nam, 2016 Bệnh phẩm O1 El Tor Bệnh phẩm AE004224 Bệnh phẩm X58785 O27 Bangladesh, 1975 (đại dịch 7) Ấn Độ, 1940 (đại dịch 6) Nhật Bản, 1996 O105 Trung Quốc, 1988 Tôm nhập từ Thái Lan Bệnh phẩm O37 Ấn Độ, 1969 Bệnh phẩm O1 Cổ điển Số đăng ký GeneBank AF390572 AF463400, AF452582 AF452583, AF452584 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN V cholerae có tới 200 nhóm huyết dựa theo kháng nguyên thân O có hai nhóm O1 O139 gây đại dịch lớn toàn cầu Tuy nhiên, tồn dịng V cholerae O1 O139 khơng mang gen gây độc Nhiều nghiên cứu cho thấy gen gây độc khơng có mặt chủng gây dịch mà cịn có mặt chủng thuộc nhóm huyết non-O1/non-O139 Các nhiễm trùng nhóm khơng gây dịch thường liên quan đến môi sinh, chúng gây viêm ruột cấp chế gây bệnh chưa hồn tồn rõ (Manrong et al., 2003) Chúng tơi lựa chọn trình tự gen mã hoá độc tố tả từ số chủng V cholerae đại diện cho nhóm huyết O1 nonO1/non-O139 phân lập khu vực địa lý khác Châu Á để phân tích biến đổi yếu tố di truyền so với chủng gây bệnh Việt Nam Theo ghi chép lịch sử đại dịch tả giới Châu Á nơi bắt nguồn nhiều vụ dịch tả: chứng đại dịch tả lưu hành chủ yếu nước Đơng Nam Á Châu Á, cịn khởi đầu đại dịch tả bắt nguồn khu vực Đơng Nam Á, sau lan tới khu vực khác Châu Á Châu Phi Các dòng V cholerae non-O1/non-O139 chưa gây vụ dịch lớn nguy hiểm chúng cảnh báo dựa chứng sau: -Chủng V cholerae O37 gây vụ dịch tả phạm vi địa phương Tiệp Khắc trước (Chakraborty et al., 2000) -Các dòng đại dịch 6, đại dịch tiến hoá độc lập từ dòng V cholerae non-O1 phân lập ngoại cảnh (Karaolis et al 1995) -Các dịng O27, O37 có sở di truyền (genetic backgrounds) yếu tố độc gần với dòng gây dịch chúng xuất có chuyển hố trao đổi vùng tổng hợp kháng nguyên O (Bik et al., 1996; Mooi et al., 1997) Đặc điểm gen ctx chủng Việt Nam Trình tự nucleotit gen ctx.I389-VN sau thu nhận phân tích đặc điểm Đặc điểm ctx.I389-VN phân tích dựa liệu gen mã hóa độc tố tả chủng V cholerae serotype Inaba Hà Thị Quyến đồng tác giả (2011) đề cập trước đây, đồng thời vào trình tự gen ctx chủng N.16961 (chủng gây đại dịch tả thứ giới) (Bik et al., 1996; Beltron et al., 1999) Kết trình bày hình ctx.I389-VN: ctx.N16961: ctx.I389-VN: ctx.N16961: ctx.I389-VN: ctx.N16961: ctx.I389-VN: ctx.N16961: ctx.I389-VN: ctx.N16961: ctx.I389-VN: ctx.N16961: CAAATAATACAAATTTATTTACTTATTTAATTGTTTTGATCAATTATTTTTCTGTTAAAC -60 |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| CAAATAATACAAATTTATTTACTTATTTAATTGTTTTGATCAATTATTTTTCTGTTAAAC -60 -35 -10 AAAGGGAGCATTATATGGTAAAGATAATATTTGTGTTTTTTATTTTCTTATCATCATTTT -120 |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| AAAGGGAGCATTATATGGTAAAGATAATATTTGTGTTTTTTATTTTCTTATCATCATTTT -120 Peptit tín hiệu ctxA Commented [LT1]: Nên đánh dấu vùng vào gen CATATGCAAATGATGATAAGTTATATCGGGCAGATTCTAGACCTCCTGATGAAATAAAGC -180 |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| CATATGCAAATGATGATAAGTTATATCGGGCAGATTCTAGACCTCCTGATGAAATAAAGC -180 AGTCAGGTGGTCTTATGCCAAGAGGACAGAGTGAGTACTTTGACCGAGGTACTCAAATGA -240 |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| AGTCAGGTGGTCTTATGCCAAGAGGACAGAGTGAGTACTTTGACCGAGGTACTCAAATGA -240 ATATCAACCTTTATGATCATGCAAGAGGAACTCAGACGGGATTTGTTAGGCACGATG ATG -300 |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| ATATCAACCTTTATGATCATGCAAGAGGAACTCAGACGGGATTTGTTAGGCACGATGATG -300 GATATGTTTCCACCTCAATTAGTTTGAGAAGTGCCCACTTAGTGGGTCAAACTATATTGT -360 |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| GATATGTTTCCACCTCAATTAGTTTGAGAAGTGCCCACTTAGTGGGTCAAACTATATTGT -360 Formatted ctx.I389-VN: ctx.N16961: ctx.I389-VN: ctx.N16961: ctx.I389-VN: ctx.N16961: ctx.I389-VN: ctx.N16961: ctx.I389-VN: ctx.N16961: ctx.I389-VN: ctx.N16961: ctx.I389-VN: ctx.N16961: ctx.I389-VN: ctx.N16961: ctx.I389-VN: ctx.N16961: ctx.I389-VN: ctx.N16961: ctx.I389-VN: ctx.N16961: ctx.I389-VN: ctx.N16961 ctx.I389-VN: ctx.N16961: ctx.I389-VN: ctx.N16961: ctx.I389-VN: ctx.N16961 CTGGTCATTCTACTTATTATATATATGTTATAGCCACTGCACCCAACATGTTTAACGTTA -420 |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| CTGGTCATTCTACTTATTATATATATGTTATAGCCACTGCACCCAACATGTTTAACGTTA -420 ATGATGTATTAGGGGCATACAGTCCTCATCCAGATGAACAAGAAGTTTCTGCTTTAGGTG -480 |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| ATGATGTATTAGGGGCATACAGTCCTCATCCAGATGAACAAGAAGTTTCTGCTTTAGGTG -480 GGATTCCATACTCCCAAATATATGGATGGTATCGAGTTCATTTTGGGGTGCTTGAT GAAC -540 |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| GGATTCCATACTCCCAAATATATGGATGGTATCGAGTTCATTTTGGGGTGCTTGATGAAC -540 AATTACATCGTAATAGGGGCTACAGAGATAGATATTACAGTAACTTAAATATTGCTCCAG -600 ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| |||||||||||| AATTACATCGTAATAGGGGCTACAGAGATAGATATTACAGTAACTTAGATATTGCTCCAG -600 CAGCAGATGGTTTTGGATTGGCAGGTTTCCCTCCGGAGCATAAAACCTTGAGGGAAGACC -660 |||||||||||| ||||||||||||||||||||||||||||| | | | ||||||||| | CAGCAGATGGTTATGGATTGGCAGGTTTCCCTCCGGAGCATAGAGCTTGGAGGGAAGAGC -660 CGTGGATTCATCATCCGCCCCCGGGGTGTGGGAATGCTCCAAGATCATCGATGAGTAATA -720 |||||||||||||| | || ||||| |||||||||||||||||||||||||||||||||| CGTGGATTCATCATGCACCGCCGGGTTGTGGGAATGCTCCAAGATCATCGATGAGTAATA -720 CTTGCGATGAAAAACCCCAAAGTCTAGGTGTAAAATTCCTTGACGAATACCAATCTA AAG -780 |||||||||||||| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| CTTGCGATGAAAAAACCCAAAGTCTAGGTGTAAAATTCCTTGACGAATACCAATCTAAAG -780 TAAAAAGACAAATATTTTCAGGCTATCCATCTGATATTGATACACATAATAGAATTAAGG -840 | ||||||||||||||||||||||||| |||||||||||||||||||||||||||||||| TTAAAAGACAAATATTTTCAGGCTATCAATCTGATATTGATACACATAATAGAATTAAGG -840 ATGAATTATGATTAAATTAAAATTTGGTGTTTTTTTTACAGTTTTACTATCTTCAGCATA -900 |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| ATGAATTATGATTAAATTAAAATTTGGTGTTTTTTTTACAGTTTTACTATCTTCAGCATA -900 Vùng chồng khít Peptit tín hiệu ctxB TGCACATGGAACACCTCAAAATATTACTGATTTGTGTGCAGAATACCACAACACACAAAT -960 |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| TGCACATGGAACACCTCAAAATATTACTGATTTGTGTGCAGAATACCACAACACACAAAT -960 Commented [LT2]: Phần nên đánh dấu gen đưa vào khung ACATACGCTAAATGATAAGATATTTTCGTATACAGAATCTCTAGCTGGAAAAAGAGAGAT -1020 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| ATATACGCTAAATGATAAGATATTTTCGTATACAGAATCTCTAGCTGGAAAAAGAGAGAT -1020 GGCTATCATTACTTTTAAGAATGGTGCAATTTTTCAAGTAGAAGTACCAGGTAGTCAACA -1080 |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| GGCTATCATTACTTTTAAGAATGGTGCAATTTTTCAAGTAGAAGTACCAGGTAGTCAACA -1080 TATAGATTCACAAAAAAAAGCGATTGAAAGGATGAAGGATACCCTGAGGATTGCATATCT -1140 |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| TATAGATTCACAAAAAAAAGCGATTGAAAGGATGAAGGATACCCTGAGGATTGCATATCT -1140 TACTGAAGCTAAAGTCGAAAAGTTATGTGTATGGAATAATAAAACGCCTCATGCGATTGC -1200 |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| TACTGAAGCTAAAGTCGAAAAGTTATGTGTATGGAATAATAAAACGCCTCATGCGATTGC -1200 CGCAATTAGTATGGCAAATTAAG -1223 ||||||||||||||||||||||| CGCAATTAGTATGGCAAATTAAG -1223 Hình Đặc điểm gen mã hóa độc tố chủng V cholerae I389-VN phân lập Việt Nam Theo hình 1, tâm promotor gen ctx.I389-VN nằm vùng tín hiệu -35 -10, vị trí nucleotit từ 16-27 thuộc vùng -35, vị trí nucleotit từ 42-48 thuộc vùng -10 Gen ctxA có vùng mang thông tin di truyền từ nucleotit 75 đến 851, vùng peptit tín hiệu kéo dài từ nucleotit 75 đến 128 Gen ctxB có vùng mang thơng tin di truyền từ nucleotit 848 đến 1223, vùng peptit tín hiệu kéo dài từ nucleotit 848 đến 909 Giữa hai gen ctxA ctxB có vùng chồng khít vị trí từ nucleotit 848 đến 851 So sánh trình tự nucleotit axit amin gen ctx Các trình tự ctx dùng so sánh có chiều dài gồm 1143 nucleotit sau xử lý phần mềm Clustal X Do liệu so sánh lớn nên kết so sánh trình tự nucleotit khơng trình bày Kết so sánh trình tự axit amin gen ctx chủng khảo sát trình bày hình ctx.I389-VN ctx.N16961 ctx.569B ctx.365-96 ctx.571-88 ctx.1322-69 MVKIIFVFFI FLSSFSYAND DKLYRADSRP PDEIKQSGGL MPRGQSEYFD N N RGTQMNINLY [60] Formatted ctx.I389-VN ctx.N16961 ctx.569B ctx.365-96 ctx.571-88 ctx.1322-69 DHARGTQTGF VRHDDGYVST SISLRSAHLV GQTILSGHST YYIY VIATAP NMFNVNDVLG [120] ctx.I389-VN ctx.N16961 ctx.569B ctx.365-96 ctx.571-88 ctx.1322-69 AYSPHPDEQE VSALGGIPYS QIYGWYRVHF GVLDEQLHRN RGYRDRYYSN LNIAPAADGF [180] D .Y D .Y D .Y D .Y D .Y ctx.I389-VN ctx.N16961 ctx.569B ctx.365-96 ctx.571-88 ctx.1322-69 GLAGFPPEHK R R R R R TLREDPWIHH AW E AW E AW E AW E AW E PPPGCGNAPR A A A A A SSMSNTCDEK PQSLGVKFLD T T T T T EYQSKVKRQI [240] ctx.I389-VN ctx.N16961 ctx.569B ctx.365-96 ctx.571-88 ctx.1322-69 FSGYPSDIDT Q Q Q Q Q HNRIKDELIK E LKFGVFFTVL LSSAYAHGTP QNITDLCAEY H A HNTQIHTLND [300] .Y A Y ctx.I389-VN ctx.N16961 ctx.569B ctx.365-96 ctx.571-88 ctx.1322-69 KIFSYTESLA L L GKREMAIITF .N N KNGAIFQVEV T T T T PGSQHIDSQK KAIERMKDTL RIAYLTEAKV [360] ctx.I389-VN ctx.N16961 ctx.569B ctx.365-96 ctx.571-88 ctx.1322-69 EKLCVWNNKT PHAIAAISMA N [381] Hình Đối chiếu trình tự axit amin gen ctx.I389-VN với số trình tự tương đồng Trình tự ctxA ctxB chủng thuộc nhóm huyết O1, O27, O37 khơng có hay chèn nucleotit Chỉ gen ctxB nhóm huyết O105 (ctx.571-88) ctxB nhóm huyết khác nucleotit vị trí 1140 đến 1143 nên dẫn đến thiếu hụt axit amin vị trí 380 đến 381 Các đặc điểm thống kê trình tự ctx Commented [LT3]: Cần xem lại câu này, thiếu nucleotit khơng thể dẫn đến thiếu a xit amin Vị trí nucleotit hay axit amin định trình tự gọi đặc điểm thay đổi nucleotit hay axit amin vị trí gọi biến đổi đặc điểm Bảng trình bày số tiêu thống kê đặc điểm có biến đổi, đặc điểm có mang thơng tin parsimony (các đặc điểm có thơng tin phát sinh chủng loại), tần suất trung bình cặp nucleotit gen ctx chủng Việt Nam so với chủng khảo sát Bảng Một số đặc điểm thống kê biến đổi nucleotit trình tự gen ctx (ĐĐ: đặc điểm; TSTB: tần suất trung bình) Chỉ tiêu thống kê Chung trình tự Tổng số ĐĐ Số ĐĐ có biến đổi (Tỉ lệ%) 1143 30 (2,62) ctx.I389-VN ctx.N16961 1143 15 (1,31) ctx.I389-VN ctx.569B 1143 15 (1,31) ctx.I389-VN ctx.36596 1143 18 (1,57) ctx.I389-VN ctx.132269 1143 18 (1,57) ctx.I389-VN ctx.57188 1143 27 (2,36) Số ĐĐ có thơng tin parsimony (Tỉ lệ %) (0,44) (0) (0) (0) (0) (0) TSTB cặp nucleotit giống (Tỉ lệ %) 1130 (98,86) 1128 (98,69) 1128 (98,69) 1125 (98,43) 1125 (98,43) 1112 (97,29) Kết thống kê so sánh trình tự nucleotit gen ctx chủng khảo sát với trình tự ctx.I389-VN xếp vào nhóm: 1/ Nhóm huyết O1 (gồm ctx.N16961 ctx.569B) có tỉ lệ đặc điểm biến đổi, tần suất trung bình (TSTB) cặp nucleotit giống 1,31%; 98,69%; 2/ Nhóm huyết O27, O37 (gồm ctx.365-96 ctx.1322-69) 1,57%; 98,43%; 3/ Nhóm huyết O105 (ctx.571-88) 2,36%; 97,29%, nhóm có tỉ lệ đặc điểm biến đổi cao so với ctx.VN Tỉ lệ đặc điểm biến đổi trình tự axit amin ctx.I389-VN so với trình tự khác tính tốn Kết trình bày bảng Formatted Bảng Số lượng tỉ lệ biến đổi axit amin trình tự gen ctx (số dấu () tỉ lệ %) Tổng số đặc điểm Chung trình tự ctx.I389-VN ctx.N16961 ctx.I389-VN ctx.569B ctx.I389-VN ctx.365-96 ctx.I389-VN ctx.1322-69 ctx.I389-VN ctx.571-88 381 18 (4,72) 10 (2,62) 10 (2,62) 13 (3,41) 13 (3,41) 15 (3,94) Kết kiểm tra tỉ lệ đặc điểm biến đổi trình tự axit amin ctx.I389-VN so với chủng khác tương tự tỉ lệ biến đổi nucleotit, nghĩa với chủng thuộc nhóm huyết O1, tỉ lệ tương đương (2,62%); với nhóm huyết O27 O37 có tỉ lệ (3,41%); cịn với nhóm huyết O105 tỉ lệ biến đổi cao (3,94%) Mức độ phân hố trình tự gen ctx chủng Việt Nam so với chủng nhóm huyết với (nhóm O1) thấp không khác xa nhiều so cới chủng thuộc nhóm huyết O27 O37 Nghĩa mức độ phân hố trình tự gen ctx chủng 569B, N16961 gây dịch nhóm O1 chủng nhóm O27, O37 không cao Điều phù hợp với nghiên cứu Mooi cộng cho nhóm huyết O27 O37 có sở di truyền yếu tố độc gần với chủng gây dịch (Mooi et al., 1997] Đánh giá khoảng cách di truyền xây dựng phát sinh chủng loại Biến đổi di truyền gen ctx chủng V cholerae khác định lượng khoảng cách di truyền chúng Khoảng cách di truyền tính tốn phần mềm MEGA 6.0 theo mơ hình p-distance Định lượng biến đổi gen ctx.I389-VN gen ctx chủng khác trình bày bảng Bảng Khoảng cách di truyền gen ctx [1] [1] ctx.VN [2] [3] [4] [5] Commented [LT4]: Cần có them bình luận số liệu bảng - [2] ctx.N16961 0.013 - [3] ctx.569B 0.013 0.002 - [4] ctx.365-96 0.016 0.004 0.003 - [5] ctx.1322-69 0.016 0.004 0.003 0.005 - [6] ctx.571-88 0.024 0.011 0.011 0.013 0.008 Các chủng N16961 O1, 569B O1, 1322-69 O27 365-96 O37 có khoảng cách di truyền so với thấp, từ 0,2% 0,5% Khoảng cách di truyền chủng không cao so với chủng 571-88 O105, từ 0,8% - 1,3% Điều đáng ý chủng khảo sát, chủng Việt Nam ln có khoảng cách di truyền lớn so với chủng cịn lại: chủng nhóm huyết O1 với nó, khoảng cách di truyền 1,3%; chủng nhóm huyết O27 O37, khoảng cách di truyền 1,6%; chủng huyết O105, khoảng cách di truyền 2,4% Như vậy, mức độ tương đồng gen mã hoá độc tố chủng gây dịch (nhóm huyết O1) với chủng nhóm huyết nonO1/non-O139 cao so với chủng Việt Nam (cùng nhóm huyết O1) Tuy nhiên số chủng khảo sát, chủng Việt Nam có quan hệ di truyền gần với chủng gây dịch Mối quan hệ phát sinh chủng loại nhóm vi sinh vật thường trình bày dạng hình học gọi phát sinh chủng loại Tận nhánh biểu thị nhóm sinh vật tồn tại, điểm phân nhánh biểu thị tổ tiên gần, xa chúng chiều dài nhánh biểu thị thời gian tiến hoá nhóm sinh vật mức độ phân hố trình tự ADN Các phương pháp xây dựng phát sinh chủng loại từ số liệu trình tự ADN dựa vào ngun lý mơ hình tiến hố khác mơ tả thuật tốn thống kê Các phương pháp biểu thị mối quan hệ sở tính tốn chiều dài nhánh Chúng sử dụng kết hợp phương pháp neighbor-joining (NJ) phương pháp maximum-parsimony (MP) xây dựng phát sinh chủng loại, điều cho kết phân tích xác (Nei M and Kumar S., 2000) Hình Cây phát sinh chủng loại NJ dựa trình tự gen ctx (Số gốc nhánh giá trị bootstrap) Commented [LT5]: Phần text bị nhảy sai vị trí, cần sửa lại Formatted Hình Cây phát sinh chủng loại MP dựa trình tự gen ctx (Số gốc nhánh giá trị bootstrap) Cây phát sinh chủng loại NJ có tổng chiều dài nhánh (SBL) 0,02699 Cây MP có chiều dài 31, số CI = 0,9677 RI = 0,8 Giữa hai thể tương đồng vị trí chủng Chỉ số CI RI biểu thị mức độ homoplasy, tức tỉ lệ thay đổi ngược, hội tụ song song nucleotit q trình tiến hố Chỉ số CI RI có giá trị 1, giá trị cao tỉ lệ homoplasy thấp Tỉ lệ biến đổi homoplasy cao làm sai lệch kết phân tích mối quan hệ phát sinh chủng loại, ngược lại tỉ lệ homoplasy thấp, tức số CI RI cao tạo phát sinh chủng loại MP trung thực Chỉ số CI RI tương đối cao (>=0,8) nên MP tạo đảm bảo tính trung thực phát sinh chủng loại Cây phát sinh chủng loại NJ MP thể mối quan hệ di truyền gần gũi chủng gây dịch thuộc nhóm huyết O1 chủng thuộc nhóm huyết O27, O37 O105 Trong đó, hai phát sinh chủng loại, chủng Việt Nam có vị trí gốc ln hình thành nhóm đơn phát sinh (monophyly) Điều cho thấy gen mã hoá độc tố tả chủng gây bệnh Việt Nam có mang đặc điểm di truyền riêng so với gen mã hoá độc tố chủng khu vực địa lý khác KẾT LUẬN Qua phân tích so sánh trình tự gen mã hóa độc tố tả chủng V cholerae phân lập Việt Nam với số gen tương đồng chủng phân lập khu vực địa lý Châu Á khác cho thấy, gen độc tố tả chủng Việt Nam có mang đặc điểm khác biệt so với chủng khảo sát Từ kết cho thấy việc xác định biến đổi gen mã hoá độc tố tả dòng gây bệnh thuộc khu vực địa lý khác nhau, việc cung cấp thơng tin cho giám sát dịch tễ, cịn cung cấp liệu quan trọng cho cơng tác dự phịng bệnh tả, khác gen độc tố dẫn đến khả kích thích sinh miễn dịch kháng độc tố tả khác nhiễm bệnh dòng TÀI LIỆU THAM KHẢO Beltron P., Delgado G., Navarro A., Trujillo F., Selander R.K., Cravioto A (1999) Genetics diversity and population structure of Vibrio cholerae Journal of Clinical Microbiology, Vol 37, pp 581-590 Bik M., Gouw R.D., Mooi F.R (1996) DNA fingerprinting of Vibrio cholerae strains with a novel insertion sequence element: a tool to identify epidemic strains Journal of Clinical Microbiology, 34, pp 1453-1461 Black R.E., Levine M.M., Clements M.L (1987) Protective efficacy in human of killed whole-vibrio oral cholera vaccine with and without the B subunit of cholera toxin Infecion and Immunity, Vol 55 (5), pp 1116-1120 Chakraborty S., Mukhopadhyay A.K., Bhadra R.K., Ghosh A.N., Mitra R., Shimada T., Yamasaki S., Faruque S.M., Takeda Y., Colwell R.R., Nair G B (2000) Virulence genes in environmental strains of Vibrio cholerae Applied and Environmental Microbiology, 66, pp 4022-4028 Hà Thị Quyến, Đinh Duy Kháng (2011) Tạo dịng phân tích cấu trúc gen mã hóa độc tố tả Vibrio cholerae Tạp chí y học dự phòng, tập XXI, số (120) 2011: 33-39 Karaolis D.K.R., Lan R., Reeves P.R (1995) The sixth and seventh cholera pandemic are due to independent clones separately derived from environmental, non-toxigenic, non-O1 Vibrio cholerae Journal of Bacteriology, 177, pp 3193-3198 Manrong L., Mamuka K., Yuansha., Shanmuga S (2003) Comparative Genomic Analyses of the Vibrio Pathogenicity Island and Cholera Toxin Prophage Regions in Nonepidemic Serogroup Strains of Vibrio cholerae Applied and Environmental Microbiology, 69(3), pp 17281738 Mooi F.R., Bik E.M (1997) The evolution of epidemic Vibrio cholerae strains Trends Microbiol., 4, pp 161-165 Nei M and Kumar S (2000) Molecular evolution and phylogenetic Oxfort University Press Phùng Đắc Cam (2003) Vibrio cholerae bệnh dịch tả Nxb Y học ANALYSIS OF CHOLERA TOXIN GENE (ctx) OF VIBRIO CHOLERAE STRAINS Ha Thi Quyen* University of Engineering and Technology (VNU) SUMMARRY Vibrio cholerae, the major agent causing cholera, contains more than 200 serotypes based on O antigen But only two serotypes of O1 and O139 have caused cholera pandemics in the global The previous studies have shown that cholera toxin gene have been presented not Formatted only in epidemic strains, but also presented in strains of non-O1 / non-O139 serotypes Opposite, V cholerae O1 and O139 strains could also have no toxin gene In this papers, we selected the sequences of cholera toxin genes (ctx) from some of V cholerae isolates representing the O1 serotype (the sixth and the seventh cholera pandemic strains) and non-O1 / non-O139 serotypes (strains of O27, O37 and O105 serotypes), that were isolated in different geographical regions of Asia for analyzing and comparison to cholera toxin gene of V cholerae strain in Vietnam By using MEGA version 6.0 software, the statistical data as well as the phylogenetic trees showed that cholera toxin gene of V cholerae in Vietnam was different and always form a separate branch comparing to the cholera toxin genes of other strains This proved that ctx gene of V.cholerae in Vietnam has own genetic characteristics comparing to ctx genes of the strains in other geographic zones The results have demonstrated it’s necessary of determining the changes of cholera toxin gene of V.cholerae strains in different geographical areas This not only provides information for epidemiological surveillance but also provides important data for cholera disease prevention, because of differences in cholera toxin genes can lead to the ability of different anti-cholera toxin immune response during infecting by these pathogenic clones Keywords: cholera toxin gene, ctx gene, Vibrio cholerae O1, Vibrio cholerae non-O1/non-O139 * Author for correspondence: Tel: +84-988928453; Email: quyenhathi76@gmail.com Commented [LT6]: Đưa vào footnote Formatted ... gen mã hoá độc tố tả chủng gây bệnh Việt Nam có mang đặc điểm di truyền riêng so với gen mã hoá độc tố chủng khu vực địa lý khác KẾT LUẬN Qua phân tích so sánh trình tự gen mã hóa độc tố tả chủng. .. lựa chọn trình tự gen mã hoá độc tố tả từ số chủng V cholerae đại diện cho nhóm huyết O1 nonO1/non-O139 phân lập khu vực địa lý khác Châu Á để phân tích biến đổi yếu tố di truyền so với chủng gây... đổi trình tự axit amin ctx.I389-VN so với trình tự khác tính tốn Kết trình bày bảng Formatted Bảng Số lượng tỉ lệ biến đổi axit amin trình tự gen ctx (số dấu () tỉ lệ %) Tổng số đặc điểm Chung trình