Nghiên cứu đặc trưng protein của virus gây hội chứng đỏ đuôi ở tôm sú và tôm thẻ chân trắng

Nghiên cứu đặc trưng protein của virus gây hội chứng đỏ đuôi ở tôm sú và tôm thẻ chân trắng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC ****0O0**** ĐẶNG TRỊNH MINH ANH NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƢNG PROTEIN CỦA VIRUS GÂY HỘI CHỨNG ĐỎ ĐUÔI Ở TÔM SÚ (Penaeus monodon) VÀ TÔM THẺ CHÂN TRẮNG (Penaeus vannamei) LUẬN VĂN KỸ SƢ CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Thành phố Hồ Chí Minh -Tháng 9/2006- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC ****0O0**** NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƢNG PROTEIN CỦA VIRUS GÂY HỘI CHỨNG ĐỎ ĐUÔI Ở TÔM SÚ (Penaeus monodon) VÀ TÔM THẺ CHÂN TRẮNG (Penaeus vannamei) LUẬN VĂN KỸ SƢ CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giáo viên hƣớng dẫn Sinh viên thực hiện TS. VĂN THỊ HẠNH ĐẶNG TRỊNH MINH ANH TS. NGUYỄN NGỌC HẢI KHÓA: 2002 – 2006 CN. LÊ PHÚC CHIẾN Thành phố Hồ Chí Minh -Tháng 9/2006- MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING NONG LAM UNIVERSITY, HCMC FACULTY OF BIOTECHNOLOGY  RESEARCHING SPECIFIC PROTEIN OF RED TAIL VIRUS IN BLACK TIGER SHRIMP (Penaeus monodon) AND PACIFIC WHITE SHRIMP (Penaeus vannamei) GRADUATION THESIS MAJOR: BIOTECHNOLOGY Professor Student Ph.D. VAN THI HANH DANG TRINH MINH ANH Ph.D. NGUYEN NGOC HAI TERM: 2002 - 2006 BSc. LE PHUC CHIEN HCMC, 09/2006 iv LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh đã tạo mọi điều kiện cho tôi trong suốt thời gian học tập. Ban chủ nhiệm Bộ Môn Công Nghệ Sinh Học cùng các thầy cô đã trực tiếp giảng dạy trong suốt bốn năm qua. TS. Văn Thị Hạnh đã hết lòng hướng dẫn, truyền đạt kiến thức và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian thực tập tốt nghiệp. TS. Nguyễn Ngọc Hải đã truyền đạt kiến thức và tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình thực tập tốt nghiệp. CN. Đỗ Thị Tuyến thuộc phòng Các Chất Có Hoạt Tính Sinh Học - Viện Sinh Học Nhiệt Đới. Anh Lê Phúc Chiến, chị Phạm Thị Hạnh thuộc phòng Công Nghệ Tế Bào Động Vật - Viện Sinh Học Nhiệt Đới đã nhiệt tình giúp đỡ, và hướng dẫn trong quá trình thực tập. Những gì mà tôi học được trong thời gian thực hiện đề tài tại Viện Sinh Học Nhiệt Đới là những bài học thực tế mà tôi sẽ không thể nào quên. Các bạn bè thân yêu của lớp Công Nghệ Sinh Học khóa 28 và các bạn cùng phòng đã chia sẻ cùng tôi những vui buồn trong thời gian học cũng như hết lòng hỗ trợ, giúp đỡ, động viên tôi trong thời gian thực tập. Tp Hồ Chí Minh, ngày 14 tháng 08 năm 2006. Đặng Trịnh Minh Anh v TÓM TẮT ĐẶNG TRỊNH MINH ANH, Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh. Tháng 08/2006. “NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƢNG PROTEIN CỦA VIRUS GÂY HỘI CHỨNG ĐỎ ĐUÔI Ở TÔM SÚ (Penaeus monodon) VÀ TÔM THẺ CHÂN TRẮNG (Penaeus vannamei)” Hội đồng hướng dẫn:  TS. Văn Thị Hạnh  TS. Nguyễn Ngọc Hải  CN. Lê Phúc Chiến Khoá luận được thực hiện tại Phòng Công Nghệ Tế Bào Động Vật – Viện Sinh Học Nhiệt Đới là 1 phần của đề tài “Nghiên cứu hội trứng Taura ở tôm thẻ chân trắng và mối liên quan với tác nhân gây hội chứng đỏ đuôi ở tôm sú và tôm càng xanh”. Nguồn virus ban đầu đã được phòng thí nghiệm phân lập và nhân lên trong tế bào côn trùng Sf9. Nội dung của khoá luận là: Xác định đặc trưng protein của Red - Tail Virus (RTV) bằng kỹ thuật SDS-PAGE và Western Blot. Sau đó kiểm tra khả năng gây nhiễm thực nghiệm trên tôm sú và tôm thẻ chân trắng của RTV được nhân lên trong tế bào côn trùng Sf9. Bước tiếp theo là tiến hành thăm dò khả năng phân tách các thành phần protein của virus bằng phương pháp sắc ký lọc gel để phục vụ cho những nghiên cứu tiếp theo. Những kết quả thu được: 1. Sử dụng RTV thu từ tôm sú và tôm thẻ chân trắng được nhân lên trong tế bào côn trùng Sf9 gây nhiễm trở lại cho tôm sú và tôm thẻ thành công. 2. Xác định được các protein của RTV thu từ tôm sú và tôm thẻ được nuôi cấy trong tế bào côn trùng Sf9 bằng kỹ thuật điện di gel Sodium dodecyl sulfate – Polyacrylamide (SDS-PAGE) và điện di miễn dịch (Western Blot) vi MỤC LỤC PHẦN TRANG Trang tựa Lời cảm tạ . iv Tóm tắt . v Mục lục . .vi Danh mục các chữ viết tắt .ix Danh mục các hình . .x Danh mục các bảng . .xi PHẦN 1. MỞ ĐẦU . 1 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 2.1 Tình hình nuôi tôm trên thế giới . 3 2.1.1 Hiện trạng chung . 3 2.1.2 Thiệt hại do TSV trên thế giới 4 2.2 Tình hình nuôi tôm tại Việt Nam . 4 2.2.1 Hiện trạng chung . 4 2.2.2 Thiệt hại do TSV tại Việt Nam . 5 2.3 Giới thiệu hội chứng Taura – TS (Taura syndrome) 6 2.3.1 Lịch sử và phân bố hội chứng Taura 6 2.3.2 Phân loại và tên gọi 7 2.3.2.1 Tên gọi 7 2.3.2.2 Vị trí phân loại 7 2.3.3 Đặc điểm cấu trúc và genom của TSV 7 2.3.4 Biểu hiện bệnh hội chứng Taura ở tôm . 8 2.3.5 Vật chủ 9 2.3.6 Sự đa dạng di truyền và sự xuất hiện các chủng TSV mới . 10 2.3.6.1 Sự đa dạng di truyền của TSV . 10 2.3.6.2 Sự xuất hiện các chủng TSV mới 10 vii 2.3.7 Khả năng lây truyền của virus Taura 12 2.3.8 Một số đặc tính của virus Taura với các yếu tố lý hóa 12 2.4 Các phương pháp và kỹ thuật chuẩn đoán virus Taura 13 2.4.1 Chuẩn đoán dựa vào triệu chứng lâm sàng . 13 2.4.2 Phương pháp mô học . 14 2.4.3 Phương pháp cảm nhiễm sinh học 14 2.4.4 Phương pháp miễn dịch . 14 2.4.5 Phương pháp chuẩn đoán bằng mẫu dò gen (gene probe) 14 2.4.6 Phương pháp RT-PCR . 15 PHẦN 3. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP . 16 3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu . 16 3.2 Hoá chất, thiết bị, dụng cụ và vật liệu . 16 3.2.1 Hóa chất . 16 3.2.1.1 Các hoá chất để thực hiện sắc ký lọc gel 16 3.2.1.2 Các dung dịch gốc để thực hiện SDS-PAGE 16 3.2.1.3 Các dung dịch gốc để nhuộm gel 16 3.2.1.4 Các dung dịch gốc để thực hiện Western Blotting 16 3.2.1.5 Các dung dịch để thực hiện Dot Blot 17 3.2.2 Thiết bị, dụng cụ 17 3.2.3 Vật liệu 18 3.2.3.1 Kháng thể 18 3.2.3.1 Mẫu . 18 3.3 Phương pháp . 18 3.3.1 Phương pháp SDS–PAGE . 18 3.3.1 Phương pháp SDS–PAGE . 18 3.3.1.1 Nguyên tắc . 18 3.3.1.2 Phương pháp tiến hành . 20 3.3.2 Phương pháp Western Blot 21 viii 3.3.2.1 Nguyên tắc . 21 3.3.2.2 Phương pháp tiến hành 23 3.3.3 Gây nhiễm thực nghiệm cho tôm sú (Penaeus monodon) và tôm thẻ (Penaeus vannamei) bằng RTV được nhân lên trong tế bào Sf9 . 26 3.3.4 Phương pháp Dot Blot . 27 3.3.4.1 Nguyên tắc . 27 3.3.4.2 Phương pháp tiến hành 27 3.3.5 Phương pháp sắc ký . 28 3.3.5.1 Nguyên tắc . 28 3.3.5.2. Phương pháp tiến hành 29 PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN . 30 4.1 Kết quả SDS – PAGE 30 4.2 Kết quả Western Blot 32 4.3 Kết quả thí nghiệm gây nhiễm thực nghiệm . 34 4.4 Kết quả Dot Blot chỉ thị virus 37 4.5 Kết quả sắc ký lọc gel 40 PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 42 5.1 Kết luận . 42 5.2 Đề nghị 42 PHẦN 6. TÀI LIỆU THAM KHẢO . 43 PHỤ LỤC 1 . 47 PHỤ LỤC 2 . 48 PHỤ LỤC 3 . 50 PHỤ LỤC 4 . 52 ix DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 1. APS Ammmonium persulphate 2. bp: Base pair 3. DNA: Deoxyribonucleic acid 4. DAB: 3,3’- Diaminobenzidinetetrahydrochloride 5. LOS: Lymphoid Organ Syndrome 6. IHHNV: Infectious Hypodermal and Haematopoietic Necrosis Virus 7. MBV: Monodon Baculovirus 8. Kb: Kilo base 9. KDa: Kilo Dalton 10. PAb: Polyclonal Antibody 11. PBS: Phosphate Buffered Saline 12. PCR: Polymerase Chain Reaction 13. PL: Post larvae 14. RNA: Ribonucleic acid 15. RT-PCR: Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction 16. RTV: Red - Tail Virus 17. ORF: Open Reading Frame 18. OIE: Office International Des Epizooties (Tổ chức dịch tễ thế giới) 19. SDS-PAGE: Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis 20. Sf9: Sepodoptera frugiperda 21. SPF: Specific Pathogen Free (Sạch bệnh) 22. TCT: Tôm thẻ chân trắng 23. TEMED: N, N, N’, N’ – tetramethylethylenediamine 24. TTBS: Tween tris buffer saline 25. TSV: Taura Syndrome Virus 26. YHV Yellow Head Virus 27. WSSV: White Spot Syndrome Virus x DANH MỤC CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 2.1: Sự phân bố của TSV trên thế giới 6 Hình 2.2: Sơ đồ cấu trúc bộ gen của TSV . 8 Hình 2.3: Tôm bị nhiễm TSV . 9 Hình 2.4: cây phát sinh loài của 40 phân lập TSV dựa vào trình tự aa của VP2 . 10 Hình 2.5: Cây phát sinh loài theo đoạn ORF2 (1011aa) của 6 chủng TSV . 11 Hình 3.1: Các bước thực hiện Western Blot . 21 Hình 3.2: Cách lắp ráp gel và màng nitrocellulose 22 Hình 3.3: Sơ đồ hệ thống chẩn đoán miễn dịch . 28 Hình 4.1: Kết quả SDS – PAGE . 30 Hình 4.2: Kết quả Western Blot . 32 Hình 4.3: Tôm thẻ không gây nhiễm và tôm thẻ gây nhiễm 34 Hình 4.4: Tôm thẻ chết do gây nhiễm thực nghiệm với RTV 35 Hình 4.5: Ảnh chụp hiển vi tôm sú đối chứng nuôi trong phòng thí nghiệm (x40) . 36 Hình 4.6: Ảnh chụp hiển vi tôm sú nhiễm thực nghiệm với dịch tế bào nhiễm RTV . 36 Hình 4.7: Ảnh chụp hiển vi phần đuôi tôm sú nhiễm thực nghiệm với dịch tế bào nhiễm RTV . 36 Hình 4.8: Tôm sú giống gây nhiễm nhiễm thực nghiệm với RTV . 37 Hình 4.9: Chỉ thị mức độ bệnh theo phương pháp Dot Blot 37 Hình 4.10: Kết quả kiểm tra tôm thẻ trước khi gây nhiễm . 38 Hình 4.11: Kết quả kiểm tra tôm sú giống trước khi gây nhiễm 38 Hình 4.12: Kết quả kiểm tra tôm thẻ sau khi gây nhiễm 38 Hình 4.13: Kết quả kiểm tra tôm sú giống sau khi gây nhiễm . 39 Hình 4.14: Kết quả dịch tế bào (DTB) Sf9 . 40 Hình 4.15: Kết quả DTB nhiễm virus từ tôm sú Long An bị bệnh RTV (RT-PmLA).40 Hình 4.16: Kết quả DTB nhiễm RTV từ tôm thẻ chân trắng bị bệnh RTV (RTV-PvM) . 41 [...]... này và virus hội chứng Taura ở tôm thẻ chân trắng để có biện pháp phòng ngừa kịp thời Mục tiêu nghiên cứu Xác định đặc trưng protein của virus gây hội chứng đỏ đuôi ở tôm sú và tôm TCT Yêu cầu thực hiện của đề tài Đề tài thực hiện gồm 3 nội dung như sau: Nội dung 1: Xác định các protein của virus gây hội chứng đỏ đuôi Nội dung 2: Kiểm tra khả năng gây nhiễm thực nghiệm của virus gây hội chứng đỏ đuôi. .. (Yellow Head Virus) Các kết quả nghiên cứu về đặc trưng sinh hóa, sinh học phân tử, cấu trúc hiển vi điện tử ở phòng thí nghiệm khẳng định tác nhân gây bệnh chính là virus Vì vậy, đề tài: Nghiên cứu đặc trưng protein của virus gây hội chứng đỏ đuôi ở tôm sú (Penaeus monodon) và tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei)” là cần thiết và cấp bách nhằm xác định mối liên hệ giữa tác nhân gây bệnh đỏ đuôi đặc biệt... SIGMA) 3.2.3.1 Mẫu Virus gây hội chứng đỏ đuôi thu từ tôm sú (RTV–Pm) được nhân lên trong tế bào côn trùng Sf9 Virus gây hội chứng đỏ đuôi thu từ tôm thẻ chân trắng (RTV-Pv) được nhân lên trong tế bào côn trùng Sf9 Dịch nuôi cấy tế bào côn trùng Sf9 Bảng 3.1: Các mẫu sử dụng Kí hiệu Nơi thu Nguồn RTV-PmLA Long An Tôm sú RTV-PmLA (SLT) Long An Tôm sú RTV-PmCG Cần Giờ Tôm sú RTV-Pv M Chợ HCM Tôm TCT DTB Sf9... từng du nhập tôm thẻ chân trắng (TCT) thì những thông tin đầy đủ về bệnh hội chứng Taura và khả năng lây lan TSV từ tôm này sang các loài tôm bản địa khác, đặc biệt đối với tôm sú, cũng là vấn đề rất được quan tâm Năm 2000 Phòng Công Nghệ Tế Bào Động Vật – Viện Sinh Học Nhiệt Đới thu được mẫu tôm sú ở Long An nghi nhiễm TSV, với biểu hiện lâm sàng là đỏ đuôi quạt và đỏ 2 đốt thân cuối Tôm còn sống... loài tôm khác ở Việt Nam, đặc biệt đối với tôm sú chưa được thống kê và nghiên cứu đầy đủ Nhóm các nhà nghiên cứu Viện Công Nghệ Sinh học, Viện Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam đã khẳng định sự có mặt của TSV ở tôm TCT nuôi tại Quảng Ninh, Phú Yên, Bạc Liêu và từ sản phẩm tôm đông lạnh tại Hà Nội bằng kỹ thuật PCR Các tác giả cũng khẳng định khả năng lây nhiễm thực nghiệm TSV từ tôm TCT sang tôm sú (Nguyễn... vannamei) từ Đài Loan và Hawaii vào nuôi thử nghiệm ở một số vùng Tôm thẻ chân trắng có những ưu thế so với tôm sú như chủ động về nguồn giống, thời gian nuôi ngắn hơn nhưng năng suất tương đương tôm sú, chịu được độ mặn cao và có thể nuôi được trong cả nước mặn, ngọt và lợ… Tuy nhiên việc nhập nuôi loài tôm này gắn liền với việc đưa virus hội chứng Taura (Taura Syndrome Virus – TSV) vào Việt Nam Để tránh... thấy tôm chết hoặc hấp hối trong lưới hoặc nằm dưới đáy bể Tôm thường yếu và mất phương hướng khi di chuyển Biểu hiện sự lan tỏa vùng sắc tố đỏ làm cho toàn thân tôm có màu đỏ nhạt, quạt đuôi và chân bò có màu đỏ rõ rệt và thường chết trong khi lột xác Biểu mô ở phần phụ mỏng (cạnh của chân bò hay quạt đuôi) thấy có dấu hiệu hoại tử biểu mô tập trung Vỏ mềm, ruột trống rỗng và thường ở giai đoạn muộn của. .. tấn và là nguồn cung cấp nguyên liệu quan trọng cho chế biến xuất khẩu thủy sản Nghề nuôi tôm đã thực sự trở thành một trong những nghề sản xuất hàng hóa lớn của Việt Nam Tuy nhiên cùng với sự phát triển của nghề nuôi tôm, dịch bệnh do virus gây ra cũng liên tục lan rộng và gây thiệt hại nặng nề về kinh tế Trong khi đó, những nghiên cứu về virus tôm còn rất hạn chế Vì vậy, việc nghiên cứu tác nhân virus. .. Sf9 trên tôm sú và tôm thẻ chân trắng Nội dung 3: Thăm dò khả năng phân tách các thành phần protein của virus bằng phương pháp sắc ký lọc gel 2 3 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tình hình nuôi tôm trên thế giới 2.1.1 Hiện trạng chung Hiện nay, nghề nuôi tôm đang trên đà phát triển mạnh và trở thành một trong những ngành đem lại thu nhập lớn cho nền kinh tế quốc dân của một số nước trên thế giới Vào những... sau khi thả Tôm bị hội chứng Taura thường là loại tôm giống nhỏ, khoảng 0,05 – 5 g Tôm lớn hơn cũng có thể bị ảnh hưởng, đặc biệt nếu chúng không được tiếp xúc với virus cho tới khi trở thành tôm non hay trưởng thành Quá trình diễn biến của bệnh hội chứng Taura xuất hiện chủ yếu trong giai đoạn của một chu kỳ lột xác Bệnh tiến triển theo hai giai đoạn (pha): pha tiền cấp tính (peracute) và pha hồi phục . của đề tài Nghiên cứu hội trứng Taura ở tôm thẻ chân trắng và mối liên quan với tác nhân gây hội chứng đỏ đuôi ở tôm sú và tôm càng xanh”. Nguồn virus. nhân gây bệnh chính là virus. Vì vậy, đề tài: Nghiên cứu đặc trưng protein của virus gây hội chứng đỏ đuôi ở tôm sú (Penaeus monodon) và tôm thẻ chân