muỗi
Tính đa hình thực chất là hiện tƣợng biến dị của một kiểu gen. Đa hình enzyme cũng chính là một trong các hình thức biểu hiện của đa hình di truyền. Thuật ngữ “isozyme” xuất hiện để biểu thị các enzyme có cùng chức năng nhƣng do các locus khác nhau quy định. Các biến thể tƣơng ứng của isozyme là allozyme. Allozyme là các sản phẩm của những alen khác nhau của cùng một locus. Hiện tƣợng đa hình isozyme trong tự nhiên là kết quả của đột biến gen cấu trúc của các locus kiểm soát việc tổng hợp các sản phẩm trên, đột biến có thể xảy ra ở nhiều mức độ khác nhau. Một số axit amin có
14
thể bị thay thế khi xảy ra đột biến ở một vài bazơ nitơ trong các codon của gen cấu trúc. Thậm chí trong các gen cấu trúc có thể xảy ra hiện tƣợng lặp đoạn, mất đoạn, chuyển đoạn của các nucleotide. Vì vậy, khi sử dụng phƣơng pháp điện di trên gel tinh bột thuỷ phân, gel agarose hay gel polyacrylamide cùng với nhuộm hoá tổ chức ta có thể thấy đƣợc các biến dạng khác nhau của phân tử enzyme.
Việc sử dụng dẫn liệu đa hình di truyền của enzyme đã mang lại những thuận lợi cho các phân tích di truyền học: do đại đa số các isozyme có đặc điểm di truyền theo kiểu đồng trội. Hơn nữa trong nghiên cứu di truyền học quần thể thì số liệu về độ dị hợp của quần thể nghiên cứu là cực kỳ quan trọng. Số liệu này cho phép đánh giá đƣợc động thái di truyền của quần thể tại thời điểm nghiên cứu. Số liệu về độ dị hợp của quần thể cho phép đánh giá khả năng thích nghi của một quần thể. Số liệu này còn cho phép so sánh động thái di truyền của các quần thể khác nhau.
Ở muỗi, hiện tƣợng đa hình di truyền isozyme lần đầu tiên đƣợc Bianchi (1969) đề cập khi so sánh điện di photphatase kiềm của các thành viên phức hợp loài An. maculipennis. Những số liệu về điện di hệ enzyme ở muỗi chỉ ra rằng cũng giống nhƣ các quần thể sống khác, các quần thể muỗi biểu hiện sự tồn tại đa alen rất cao. Ở một số quần thể muỗi, sự đa hình thể hiện là một enzyme có thể bao gồm sự biểu hiện từ 5-7 alen [41,44,46].
Những dấu hiệu về sự đa hình di truyền đã đƣợc phát hiện ở hầu hết các loài Anopheles. Những số liệu này đã chỉ ra sự khác nhau và những biến đổi phức tạp của các loài đồng hình. Chỉ với 6 locus ( Est-1, Est-2, Est-3, Est-5, Odh, Xdh) trong số 30 enzyme đƣợc phân tích chỉ ra có sự khác nhau về các alen điện di có thể dùng để phân biệt Anopheles gambiae và Anopheles arabiensis (trong phức hợp Anopheles gambiae) với khoảng cách di truyền là
15
0.15 [48]. Khoảng cách di truyền và hệ số tƣơng đồng di truyền của các loài đồng hình thuộc cùng một nhóm loài cũng nhƣ các nhóm loài là rất khác nhau.
Năm 1992, Green A.C đã tiến hành nghiên cứu 8 hệ enzyme của An. dirus và nhận thấy hầu hết chúng đều đa hình [62].
Khoảng cách di truyền giữa các loài Anopheles rangeli, loài Anopheles nuneztovari và loài Anopheles dunhami ở rừng Amazon - Brazil đƣợc tính toán sử dụng kết quả điện di isozyme. 3 loài này thuộc cùng phân nhóm Oswaldoi, phân giống Nyssorhynchus. 13 enzyme với tổng số 22 locus của các loài trên đã đƣợc nghiên cứu và đƣa đến những kết luận: Anopheles nuneztovari và Anopheles rangeli khác nhau ở các locus Gpi1, Hk1, Me1 đặc biệt rõ rệt ở locus Mdh. 5 locus (Mdh, Gpi1, Hk1, Gpd và Me) dùng phân biệt hai loài An. rangeli và An. dunhami trong khi đó chỉ có 1 locus Gpd mới phân biệt đƣợc An. nuneztovari và An. dunhami. Khoảng cách di truyền cao nhất giữa An. rangeli và An. dunhami (0,28) và thấp nhất giữa An. nuneztovari và
An. dunhami (0.072). Khoảng cách di truyền giữa Anopheles nuneztovari và
Anopheles rangeli là 0,237. Các tác giả đƣa ra nhận định rằng An. dunhami và
An. nuneztovari là loài chị em có mối quan hệ gần gũi và có thể đƣợc tách ra từ một nhánh tổ tiên chung [95].
Ở Việt Nam, việc phân tích đa hình isozyme ở muỗi cũng đã đƣợc tiến hành từ giữa những năm 80. Một trong những nhóm loài truyền bệnh sốt rét chính ở Đông Nam Á cũng nhƣ ở Việt Nam đƣợc nghiên cứu khá rõ là nhóm loài An. minimus. Những nghiên cứu về An. minimus ở Việt Nam chỉ ra rằng isozyme Octanol dehydrogenase (ODH) ở loài muỗi này biểu hiện tính đa hình ở các quần thể khác nhau. Các quần thể muỗi An. minimus C phân bố chủ yếu ở những sinh cảnh thích hợp đó là sinh cảnh rừng rậm, rừng nguyên
16
sinh đƣợc đặc trƣng bởi 2 alen Odh134
và Odh146. Các quần thể An. minimus A phân bố rộng rãi ở vùng rừng núi trong toàn quốc, chúng mở rộng vùng phân bố tới vùng bán sơn địa có 2 alen đặc trƣng là Odh100
và Odh114. Hai dạng muỗi này có tập tính và thời gian sinh sản đặc trƣng khác nhau [5,6,7].
Năm 2000, các cán bộ của Viện SR- KST- CT TƢ đã phân tích 4 hệ isozyme, đó là: Glucose 6-phosphate dehydrogenase (G6PD), Phosphogluco- mutase (PGM), Isocitrate dehydrogenase (IDH) của phức hợp loài An. maculatus ở Việt Nam. Các tác giả nhận thấy có sự đa hình di truyền rõ rệt và thể hiện là các thành viên khác nhau trong phức hợp loài. Do vậy có thể sử dụng hệ isozyme này để nhận biết các thành viên trong phức hợp loài [14].