1.6. Nghiên cứu tính đa hình di truyền của ký sinh trùng sốt rét
1.6.2. Đa hình di truyền của P vivax
1.6.2.1. Đặc điểm các locus gen mã hóa protein bề mặt của P. vivax
Cũng giống nh- ở KST P. falciparum, nghiên cứu tính đa hình và đặc điểm cấu trúc của quần thể P. vivax đ-ợc tiến hành trên một số locus gen mã hóa các protein bề mặt xuất hiện ở một số giai đoạn trong quá trình phát triển của KSTSR. Có bốn gen mã hóa protein bề mặt của P. vivax nh- gen mã hóa protein thể thoa trùng (Pvcs - Plasmodium vivax circumsporozoite protein), gen mã hóa protein bề mặt merozoite 1 (Pvmsp1 - Plasmodium vivax
merozoite surface protein 1), gen mã hóa protein bề mặt merozoite 3 alpha (Pvmsp3 - Plasmodium vivax merozoite surface protein 3 alpha) và gen mã hóa kháng nguyên giao bào 1 (Pvgam1 - Plasmodium vivax gametocyte
antigen 1) có tính đa hình cao. Trong đó 2 locus Pvcs và Pvmsp1 đ-ợc nhiều
tác giả lựa chọn để phân tích tính đa hình của quần thể P. vivax [83, 102, 154].
Đặc điểm cấu trúc của locus Pvcs: Mỗi loài Plasmodium đều có giai
đoạn thoa trùng mà trên bề mặt có chứa loại protein gọi là circumsporozoite protein do gen Pvcs mã hóa [102, 129]. Cấu trúc của locus Pvcs gồm 5 đoạn (Hình 1.6) trong đó đoạn 3 chứa trình tự lặp lại 27 nucleotide mà sự khác nhau về số lần lặp lại tạo nên tính đa hình. Locus gen này đã đ-ợc giải trình tự từ các mẫu trong tự nhiên và đ-ợc xác định là biểu hiện ở 2 kiểu gen. Kiểu gen VK210 có chứa những đoạn trình tự lặp lại mã hóa 9 axit amin có trình tự là GDRA(A/D)GQPA và kiểu gen VK247 chứa đoạn trình tự lặp lại mã hóa 9 axit amin có trình tự là ANGAGNQPG [92, 102]. Phân tích tính đa hình của các quần thể P. vivax dựa trên locus Pvcs biểu hiện ở sự khác nhau về sự phân
bố giữa tỉ lệ của 2 kiểu gen và sự khác nhau về số l-ợng của đoạn lặp lại tạo nên các alen khác nhau.
Hình 1.6. Sơ đồ mơ tả cấu trúc locus Pvcs của P. vivax
(theo Imwong M. và cs 2005 [102])
1, 5: Đoạn bảo thủ 3: Đoạn chứa trình tự lặp lại 2: Đoạn tr-ớc của trình tự lặp lại 4: Đoạn sau trình tự lặp lại
Đặc điểm cấu trúc locus gen Pvmsp1: locus Pvmsp1 của P. vivax mã
hóa cho khoảng 1720 axit amin và đ-ợc chia làm 13 đoạn. Xen kẽ những đoạn bảo thủ là những đoạn đa hình nh- đoạn số 2, 4, 6, 8, 10 và 12. Ba vùng biểu hiện tính đa hình cao trong tồn locus Pvmsp1 đ-ợc sử dụng để phân tích đa
hình di truyền của P. vivax ký hiệu F1, F2, F3 [102] ( Hình 1.7).
Hình 1.7. Sơ đồ mô tả cấu trúc locus Pvmsp1 của P. vivax
(Theo Imwong M. và cs 2005 [102]) Các đoạn 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 biểu thị đoạn bảo thủ. Các đoạn 2, 4, 6, 8, 10, 12 biểu thị đoạn lặp lại.
Sự khác biệt giữa các phân lập P. vivax đ-ợc biểu hiện trong những
đoạn này là số l-ợng và trình tự của các đoạn lặp lại tạo nên tính đa hình.
1.6.2.2. Một số nghiên cứu về tính đa hình di truyền của P. vivax
Cho đến nay, những hiểu biết của chúng ta về sự lan truyền và gây bệnh
của P. vivax về mặt dịch tễ học phân tử cịn ít. ở các quốc gia đang thực hiện chiến l-ợc phòng chống và loại trừ sốt rét đã có sự giảm mạnh về tỷ lệ mắc P.
falciparum nh-ng mắc P. vivax đang là một trở ngại và thách thức lớn [129].
Nghiên cứu đặc điểm di truyền quần thể ở mức độ phân tử cho phép xác định mức độ đa hình, sự phân bố các đặc điểm kiểu gen và động lực học của sự lan truyền sốt rét do P. vivax [92]. Một số nghiên cứu về đa hình di truyền của P.
vivax đ-ợc báo cáo đã chỉ ra có sự khác nhau giữa các quần thể ở các khu vực
địa lý khác nhau, nguyên nhân gây ra bởi nhiều nhân tố nh- tần suất xuất hiện, loài vectơ truyền bệnh, đặc điểm di truyền của vật chủ và ảnh h-ởng bởi các nhân tố khác [119].
Imwong M. và cs (2005) nghiên cứu kiểu gen của P. vivax sử dụng
locus Pvcs và Pvmsp1 trên 100 mẫu nhiễm P. vivax tại Thái Lan. Kết quả cho thấy: ở locus Pvcs xác định 90 mẫu mang kiểu gen VK210, 9 mẫu mang kiểu gen VK247 và 1 mẫu nhiễm phối hợp 2 kiểu gen. Tổng số phát hiện đ-ợc 10
alen. Giá trị MOI là 1,2. ở locus Pvmsp1, phân tích dựa trên đoạn F1 đã phát hiện đ-ợc 5 alen, đoạn F3 phát hiện đ-ợc 4 alen và 2 alen ở đoạn F2. Giá trị MOI là 1,29 [102].
Kim J.R. và cs nghiên cứu đa hình di truyền của P. vivax tại vùng
Kolkata, ấn Độ sử dụng 3 locus Pvcs, Pvmsp1 và Pvsmp3 để phân tích 151 mẫu nhiễm P. vivax. ở locus Pvcs, kết quả xác định có 150 mẫu mang kiểu gen VK210, chỉ có 1 mẫu mang kiểu gen VK247. Xác định có 3 alen trong đó alen B có kích th-ớc 710 bp chiếm 65%, có 2 mẫu nhiễm phối hợp alen A và B [110].
Tại Việt Nam, có rất ít nghiên cứu về đa hình di truyền của của quần thể P. vivax đ-ợc thực hiện. Năm 2007, Lê Đức Đào và cs phân tích 45 mẫu nhiễm P. vivax thu tại tỉnh Bình Ph-ớc ở 2 locus Pvcs và Pvmsp1. Kết quả cho
thấy quần thể P. vivax tại Bình Ph-ớc có tính đa hình cao. ở locus Pvcs phát hiện có 49,2% số mẫu mang kiểu gen VK210 và 50,8% mang kiểu gen VK247, tỷ lệ nhiễm phối hợp 2 kiểu gen chiếm 37,8%, phát hiện 6 alen và giá
trị MOI là 1,35. ở locus Pvmsp1, phát hiện đ-ơc 13 alen (3 alen ở đoạn F1, 5 alen ở đoạn F2 và 5 alen ở đoạn F3). Giá trị MOI ở đoạn F1 là 1,33, đoạn F2 là 1,13 và đoạn F3 là 1,35. Tỷ lệ nhiễm phối hợp nhiều kiểu gen ở đoạn F1 là 37,7%, đoạn F2 là 13,3% và đoạn F3 là 37,8% [14, 15].