3. Ý nghĩa khoa học của đề tài
1.2.2. Đặc tính di truyền, cấu trúc gen, kháng nguyên
Hệ gen của vi rút LMLM bao gồm phần không mã hóa cho protein đầu 5’ (5’UTR) và đầu 3’ (3’UTR), phần mã hóa cho protein cấu trúc (1 ABCD)
và phần mã hóa protein không cấu trúc (2 ABCD và 3 ABCD). Chỉ thị phân tử sử dụng nhiều nhất trong định type và nghiên cứu phả hệ vi rút LMLM là 5’ UTR và VP1. Cấu trúc của gen mã hóa cho các protein được trình bày ở hình 1.3.
Hệ gen của vi rút LMLM với chiều dài 8.000-8.500 base [21], [37]. Do đặc điểm của các vi rút ARN sợi đơn dương, có tính biến dị rất mạnh.
Hình 1.3. Sơ đồ hệ gen của vi rút LMLM [38]
Bộ gen chứa một khung đọc mở duy nhất ORF, với 2 vị trí khởi đầu giải mã cho một protein chung (polyprotein). Polyprotein được chia thành hơn 12 polypeptide chức năng và trung gian của các phần sẽ bị cắt [15], [48]. Hầu hết các quá trình phân cắt tạo các protein trưởng thành được xúc tác bởi 3 proteinase của vi rút là Lpro, 2 A và 3 Cpro. Hai đầu của bộ gen có thể được thay đổi, đầu 5’ tận cùng bởi VPg (khoảng 23 axit amin), đầu 3’ bởi chuỗi Adenyl. Lpro là nhân tố quan trọng quyết định độc tính của vi rút.
Những protein tạo nên capsid có tính chất kháng nguyên và khả năng sinh kháng thể, gồm 4 loại: VP1 , VP2, VP3, VP4 (VP: viral protein). VP1 ở ngoài cùng tham gia vào việc cố định vi rút trên những tế bào và là một trong những loại kháng nguyên chính kích thích tạo ra kháng thể chống lại bệnh LMLM. Do đó, có thể nói VP1 đóng vai trò quan trọng nhất trong sinh bệnh học vì nó là yếu tố sinh miễn dịch căn bản. Protein VP1 kích thích tạo ra các kháng thể trung hoà ở trâu, bò và lợn, ba vùng kháng nguyên tương ứng đã được mô tả trên bề mặt của suptype A12. Hai trong những kháng nguyên đó đã được phát hiện trên chuỗi polypeptide của VP1 và trong các tiểu phần có hằng số sa lắng 12 S. Các vùng kháng nguyên này tham gia trong phản ứng trung hoà vi rút thông qua [48]:
- Sự kết hợp của các tiểu phần vi rút với kháng thể, qua đó vi rút mất khả năng xâm nhập (gây nhiễm)
- Phong tỏa các vị trí hấp phụ đặc hiệu.
- Hạn chế khả năng xâm nhập và khả năng tái tạo vi rút.
Về chức năng và cấu tạo của vi rút LMLM, các thành phần kháng nguyên của vi rút LMLM có thể được phân biệt như sau:
- Hạt vi rút có hằng số sa lắng 140 S với 60 bản sao của 4 loại protein (VP1, VP2, VP3, VP4).
- Vỏ capsid trần có hằng số sa lắng 75 S với 60 bản sao của VP0 – VP3. - Các capsome có hằng số sa lắng 12 S, được cấu tạo bằng các VP1 – VP3. - Kháng nguyên VIA có hằng số sa lắng 3,8 S; chuỗi RNA polymerase theo Schuel và Sadir, 1986.
- Ngoại trừ phân tử ARN, các đơn vị cấu trúc cũng xuất hiện trong quá trình vi rút nhân lên trong mô bị nhiễm và có đặc tính kháng nguyên hoặc dị ứng nguyên. Thành phần miễn dịch của một hạt vi rút hoàn chỉnh có khả năng kích thích con vật tạo ra các kháng thể đặc hiệu type. Đặc tính này cũng được giữ nguyên trong quá trình bất hoạt và ức chế sự nhân lên của vi rút.
Ngoài đặc tính kháng nguyên gây miễn dịch dịch thể đặc hiệu, hạt vi rút hoàn chỉnh còn có khả năng gây dị ứng là do các kháng nguyên vỏ. Phân tử ARN của vi rút LMLM không quan trọng về mặt kháng nguyên.
Sự sai khác về bộ gen là nguyên nhân tạo ra các biến chủng, đặc biệt thông qua sự đa dạng của phân tử VP1. Những khác biệt này dẫn đến tính kháng nguyên và hệ quả là đặc tính huyết thanh học khác nhau giữa các serotype các phân type và các biến chủng.