Porcine circovirus - PCV thuộc họ Circoviridae, giống Circovirus, là vi-rút có DNA mạch vòng đơn, không vỏ bọc, nhỏ nhất với đường kính khoảng 17nm (Hình 2.4). PCV type 1 – PCV1 được Tischer và cộng sự xác định vào năm 1974 khi phát
9
hiện một loại vi-rút giống vi-rút Picorna nhiễm vào tế bào thận heo PK/15. Sau đó, kháng thể của PCV1 được tìm thấy trong các mẫu huyết thanh heo ở Đức năm 1986, Canada năm 1989 và New Zealand năm 1991. Tuy nhiên, PCV1 không phải là nguyên nhân gây ra bệnh PMWS. Năm 1998, Allan và cộng sự phân lập được giống Circovirus mới từ mẫu phổi, gan, thận, lách, tụy và nốt hạch bạch huyết của heo có biểu hiện bệnh PMWS. Giống vi-rút mới này có thông tin di truyền gần với PCV1, được gọi là PCV type 2 – PCV2 và là tác nhân quan trọng gây ra bệnh PMWS (Allan và ctv, 1998; Fenaux và ctv, 2000; Chae, 2003).
PCV1 có 3 nhóm phụ là 1a, 1b và 1c, hệ số lắng 57S, ổn định ở pH 3, 56 - 70°C trong 15 phút, có khả năng bị khử hoạt tính khi phơi nhiễm với chloroform. Vi-rút này được xem là tác nhân không gây bệnh ở heo nên còn được gọi là vi-rút không độc lực. PCV2 đã được giải trình tự vào năm 2000, có 5 nhóm phụ xếp thứ tự từ 2a đến 2e. PCV2 giảm độc lực 1,6 lần nếu khử trùng bằng phương pháp khử trùng Pasteur ở 60°C trong 10 giờ, giảm 0,75 lần ở 80°C trong 72 giờ và giảm 1,25 lần ở 120°C trong 30 phút (Martijn và ctv, 2000; Sirje, 2006; Tanja và ctv, 2007).
Hình 2.4 Porcine circovirus quan sát dưới kính hiển vi điện tử (Nguồn: Weingartl, 2002)
10 2.2.1.2 Cấu trúc
Virion của PCV có cấu trúc đối xứng 20 mặt, chứa 60 phân tử protein capsid chia làm 12 tiểu đơn vị (Hình 2.5). Protein capsid của PCV1 khoảng 36 kDa còn protein capsid của PCV2 khoảng 30 kDa (Weingartl và ctv, 2002).
Hình 2.5 Mô hình cấu trúc virion của PCV (Nguồn: Weingartl, 2002)
PCV1 và PCV2 có khoảng 75 - 76% trình tự nucleotide tương đồng và đều có tổ chức bộ gen tương tự nhau. Chiều dài bộ gen PCV1 là 1758 - 1760 pb còn của PCV2 là 1767 - 1768 pb. Trình tự gen của PCV2 từ các mẫu phân lập đã được giải trên ngân hàng gen cho thấy tỷ lệ tương đồng trên 95%. Từ đó cho thấy, đây là type có khả năng gây bệnh độc lập. Các nucleotide không tương đồng chủ yếu nằm trong đoạn gen ORF2, có vai trò quyết định trong tương tác giữa vi-rút và tế bào chủ (Timmusk và ctv, 2006; Opriessnig và ctv, 2006).
PCV có sáu khung đọc mở ORF, trong đó, ba khung đọc mở quan trọng là ORF1, ORF2 và ORF3 (Hình 2.6).
ORF1: là ORF lớn nhất - ORF1 và ORF2 chiếm 93% bộ gen - chứa gen rep, mã hóa protein Rep – Replication associated protein - có khối lượng phân tử là 35,6 kDa và protein Rep’ cú khối lượng phõn tử 19,2 kDa. Theo Wikstrửm (2008),
11
protein Rep cần cho quá trình hình thành liên kết phosphodiester tại chẻ ba sao chép và có chứa vùng quyết định kháng nguyên liên kết với vị trí nhận diện kháng nguyờn của tế bào T (Weingartl và ctv, 2002; Wikstrửm, 2008).
ORF2: chứa gen cap, mã hóa protein Cap - Capsid protein. Protein Cap có nhiều tiểu đơn vị, có chức năng tự lắp ráp để hình thành capsid của virion, cho phép vi-rút có khả năng tồn tại cao trong môi trường và có khả năng kháng lại một số hóa chất xử lý thông thường, có vai trò trong miễn dịch với tế bào vật chủ. Protein Cap có chứa vùng quyết định kháng nguyên liên kết với vị trí nhận diện kháng nguyên của tế bào B (Weingartl và ctv, 2002; Timmusk và ctv, 2006; Wikstrửm, 2008).
ORF3: mã hóa protein ORF3, có 104 acid amin, là protein liên quan đến những đặc điểm in vitro và không liên quan đến sự sao chép của vi-rút nhưng kích hoạt quá trình apoptosis tế bào chủ (Opriessnig và ctv, 2006).
Vùng bắt đầu sao mã của PCV2 nằm ở giữa 2 khung ORF1 và ORF2. Vùng hoạt động bao gồm 4 gen H1, H2, H3 và H4 (Wikstrửm, 2008).
Hình 2.6 Vị trí các khung đọc mở ORF của PCV (Nguồn: Wikstrửm, 2008)
1768 bp ORF 1 Vị trí đột biến
Vị trí đột biến
Vị trí đột biến
ORF 2 ORF 4 ORF 5
ORF 6
ORF 3