Hệ gen của virus cỳm A/H5N1 cũng mang cỏc đặc điểm chung của hệ gen nhúm virus cỳm A, biểu hiện khỏng nguyờn phõn type HA là H5 và NA là N1. Cỏc
gen trong hệ gen virus cỳm A/H5N1 cú sự biến đổi liờn quan đến gia tăng độc lực và lõy truyền gõy bệnh của virus ở cỏc loài vật chủ. Cụ thể:
+ Cỏc phõn đoạn gen HA, NA và NS của virus cỳm A/H5N1 cú đột biến về số lượng nucleotide làm thay đổi độ dài phõn tử, so với cỏc gen tương ứng của nhúm virus cỳm A, dẫn đến thay đổi về số lượng amino acid tại cỏc vị trớ liờn quan tới cấu trỳc và chức năng của cỏc protein được mó húa.
- Phõn đoạn gen H5 cú độ dài thay đổi từ 1704 – 1707 nucleotide, mó húa tổng hợp protein H5 gồm 567 – 568 amino acid, cú trỡnh tự vựng chuỗi nối giữa 2 tiểu phần HA1 và HA2 chứa nhiều amino acid kiềm (-PQRERRRKKR/G-) hoặc (- PQRERRRKR/G-), biểu hiện độc lực cao của virus cỳm A/H5N1. Trỡnh tự chuỗi nối chứa nhiều amino acid kiềm cho phộp protein HA(H5) được phõn cắt bởi nhiều loại protease (trypsine, trypsine – like, furin, plasminase), cú ở hầu hết cỏc cơ quan, đặc biệt là đường tiờu húa của gia cầm và cơ quan hụ hấp của người [2], [12], [74], [76], [88].
- Phõn đoạn gen N1 cú độ dài thay đổi từ 1350 – 1410 nucleotide, do đột biến xúa 1 đoạn (slippage-mediated deletion) 57 nucleotide và sau đú là 60 nucleotide vựng đầu 5’-, làm thu hẹp độ dài của gen N1 ở cỏc chủng virus phõn lập gần đõy [17], [75], [88]. Do đú, protein NA(N1) của virus cỳm A/H5N1 được mó húa chỉ chứa 449 – 469 amino acid, thiếu hụt 19 – 20 amino acid so với trỡnh tự ban đầu trong vựng N-tận, cũn gọi là phần cuống (stalk region), liờn quan đến sự thớch ứng gõy bệnh của virus A/H5N1 trờn cỏc vật chủ khỏc nhau [12], [17], [74], [76], [88].
- Phõn đoạn gen NS ở virus cỳm A/H5N1 cũng cú đột biến xúa một đoạn 15 nucleotide từ vị trớ 240 – 255 vựng đầu 5’-, dẫn đến thiếu hụt biểu hiện 5 amino acid (từ vị trớ 80 – 85 vựng đầu N-tận) trong protein NS1, một yếu tố quan trọng liờn quan đến biểu hiện độc lực cao, cũng như lẩn trỏnh đỏp ứng miễn dịch vật chủ của virus. Đột biến thay đổi aspartic acid (D) thành glutamic acid (E) tại vị trớ 92 (D92E) trong protein NS1, liờn quan khỏng interferon và INFα, cũng đó được phỏt hiện ở cỏc chủng virus A/H5N1 phõn lập từ người bệnh [12], [74], [88], [89], [90].
+ Phõn đoạn gen PB2, PB1, PA, M và NP bảo tồn về độ dài phõn tử so với cỏc gen tương ứng trong hệ gen của nhúm virus cỳm A.
- Phõn đoạn gen PB2 chứa 2.341 nucleotide mó húa cho protein PB2 gồm 759 amino acid, biểu hiện đặc tớnh thớch nghi ở cơ thể gia cầm [27], [76], [77], [78].
- Phõn đoạn gen PB1 chứa 2.341 nucleotide mó húa cho protein PB1 gồm 757 amino acid và protein PB1-F2 chứa đầy đủ trỡnh tự 90 amino acid, một trong những yếu tố tạo nờn độc lực cao của virus cỳm A [9], [27], [30], [76], [78]. Hiện chưa cú nghiờn cứu về biểu hiện và chức năng của protein PB1-N40 ở virus A/H5N1.
- Phõn đoạn gen PA chứa 2.233 nucleotide mó húa cho protein PA gồm đầy đủ 716 amino acid, biểu hiện đặc tớnh thớch nghi ở cơ thể gia cầm [27], [76], [78].
- Phõn đoạn gen NP chứa 1.565 nucleotide mó húa cho protein NP gồm 498 amino acid [1], [2], [12].
- Phõn đoạn gen M chứa 1.026 nucleotide mó húa đầy đủ 2 protein M1 và M2 lần lượt gồm 287 và 97 amino acid. Protein M2 của virus cỳm A/H5N1 cú đột biến làm thay đổi amino acid leucin (L) thành isoleucin (I) tại vị trớ 26 (L26I) và serin (S) thành asparagin (N) tại vị trớ 31(S31N), liờn quan đến khỏng thuốc amantadine và rimantadine điều trị bệnh cỳm A/H5N1 ở người [12], [74], [77], [88].
Sự tương tỏc tổng hợp cỏc đặc tớnh biến đổi di truyền núi trờn của cỏc gen trong hệ gen virus cỳm A/H5N1 lưu hành từ 1996 đến nay, giỳp cho virus cú độc lực gõy bệnh cao ở chim hoang dó, gia cầm và mở rộng khả năng xõm nhiễm sang nhiều loài động vật cú vỳ bao gồm cả người.
1.4. NGHIấN CỨU BIẾN ĐỔI CÁC GEN PB2, PB1, PA LIấN QUAN ĐỘC LỰC VÀ LÂY TRUYỀN Ở NGƯỜI CỦA VIRUS CÚM A/H5N1