VIỆN CHĂN NUÔI - Tạp chí Khoa học Công nghệ Chăn nuôi - Số 22-Tháng 2 - 2010 66
ĐA HÌNH GEN Mx VÀ KHẢ NĂNG ĐÁP ỨNG MIỄN DỊCH ĐẶC THÙ ĐỐI VỚI
VAXIN H5N9 CỦA MỘT SỐ GIỐNG GÀ
Trần Xuân Hoàn*, Phạm Thị Phương Mai, Nguyễn Thị Quỳnh Châu, Trần Xuân Toàn
Nguyễn Thị Nga, Phùng Đức Tiến, Vũ Chí Cương và Jean Charles Maillard
Phòng thí nghiệm Trong điểm Tế bào động vật
*Tác giả liên hệ: Trần Xuân Hoàn Phòng thí nghiệm trong điểm tế bào động vật
Viện Chăn nuôi – Thụy Phương – Từ Liêm Hà nôi
Tel: 0986.422.026; Email:
ABSTRACT
Mx gene polymorhisms and specific immune responses to H5N9 vaccination in some chicken breeds
A total of 105 chickens of seven breeds: Ri, Ho, Mia, Dong Tao, Tre, H’Mong and Luong Phuong (15 chicken
for each breed) was injected with BIOFLU H5N9 vaccine at 30 age days old. After 2; 4 and 8 weeks vaccination,
antibody titers were determined by HI and ELISA. H’mong and Ho chickens presented an earlier and better
immune response to the vaccination than other chickens. Luong Phuong chicken presented a latest immune
response to the vaccination.
To study the polymorphisms in the Mx gene, two pairs of primers were used for sequencing this gene in twenty
chickens for each breed (15 vaccinated + 5 witnesses). Among 18 detected nucleotide substitutions, it was found
that two of them can induce amino acid exchanges at positions 308 (Ile → Val) and 631 (Asp → Ser ).The rates
of the resistant Mx allele (R) and sensitive allele (S) were different between chicken breeds. The association
between Mx resistant allele and antibody titers was not significant (P > 0.2). However chickens having genotype
GG
388
/RR
2032
presented an ealier and better immune response to vaccination than those having genotypes
TRẦN XUÂN HOÀN – Đa hình gen Mx và khả năng đáp ứng miễn dịch 67
Do đó, nghiên cứu để xác định được mức độ đa hình gen Mx của một số giống gà nội và khả
năng đáp ứng miễn dịch của chúng sẽ là cơ sở khoa học cho các nghiên cứu tiếp theo phục vụ
việc chọn lọc và lai tạo các giống gà có khả năng kháng bệnh, góp phần vào việc phát triển
chăn nuôi gia cầm bền vững.
VÂT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là các giống gà: Ri, Hồ, Mía, H’mông, Tre, Đông Tảo, Lương phượng
được nuôi riêng biệt từ đời bố mẹ. Sau đó gà con 21 ngày tuổi được lấy máu kiểm tra kháng
thể trong huyết thanh và tách ADN làm nguyên liệu để xác định sai khác di truyền.
Gà thí nghiệm được tiêm vacxin BIOFLU H5N9 ở 30 ngày tuổi, mỗi giống 15 con. Gà đối
chứng không tiêm vacxin, mỗi giống 5 con. Sau khi tiêm vacxin 2, 4 và 8 tuần tuổi lấy huyết
thanh của gà thí nghiệm và đối chứng để xác định hiệu giá kháng thể cúm gia cầm.
Phương pháp nghiên cứu
Hiệu giá kháng thể cúm gia cầm xác định theo phương pháp HI và ELISA tại trung tâm Chẩn
đoán thú y Trung ương
Phương pháp tách chiết ADN: Tách chiết ADN được thực hiện theo kít AccuPrep
®
Genomic
DNA Extraction Kit của hãng Bioneer.
Phương pháp giải trình tự gen Mx: Sử dụng hai cặp mồi Mx1 và Mx2 để nhân đặc hiệu
đoạn ADN gen Mx ở gà. Kết quả PCR nhân đoạn ADN từ cặp mồi Mx1 và Mx2 có kích
thước tương ứng là 450 bp và 738 bp.
Trình tự cặp mồi Mx1 như sau:
Mồi xuôi: 5′-GAATAGCAACTCCATACCGTG-3′
Mồi ngược: 5′-GTATTAAAGGTTGCTAATG-3′
Trình tự cặp mồi Mx2 như sau:
XTerminator
™-
Purification Kit của hãng AB.
VIỆN CHĂN NUÔI - Tạp chí Khoa học Công nghệ Chăn nuôi - Số 22-Tháng 2 - 2010 68
Giải trình tự trên máy giải trình tự tự động: AB- 3130.
Các phương pháp phân tích kết quả giải trình tự
Sử lý số liệu thống kê theo phương pháp phân tích phương sai (ONE –WAY ANOVA) trên
phần mềm MINITAB 14. Sau khi giải trình tự trên máy AB-3130 thu được các file kết quả,
được đọc bởi phần mềm phân tích trình tự Sequencing Analysis version 5.2.0. Quá trình đọc
trình tự sai khác, được thực hiện nhờ phần mềm Novosnp version 2.0.3 và Stadenpacker-
PreGap4 version 1.5. Trình tự đột biến trong gen Mx đồng thời được so sánh trên
.
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Khả năng đáp ứng miễn dịch của một số giống gà
Gà sau 2, 4 và 8 tuần tiêm vacxin lấy huyết thanh để xác định kháng thể cúm gia cầm bằng
phương pháp HI. Kết quả xác định hiệu giá kháng thể được trình bày trong Bảng 1.
Bảng 1. Hiệu giá kháng thể cúm của một số giống gà
Giống gà Kháng thể sau khi tiêm vaxin, Log
2
(Mean )
n 2 tuần n. 4 tuần n 8 tuần
Gà Ri 15 1,87
a
15 5,33
a
Gà H’mông 15 4,07
b
14 5,43
a
14 5,71
a
Gà Lương Phượng
15 1,33
a
15 3,53
b
15 4,13
b
SEM - 0,42 - 0,39 - 0,36
a,b: P< 0,05
Bảng 1 cho thấy, gà H’mông và gà Hồ có lượng kháng thể sau 2 tuần tiêm vacxin cao hơn
đáng kể so với các giống gà khác (P<0,05). Kết quả này cho thấy, gà H’mông và gà Hồ có
khả năng đáp ứng miễn dịch sớm nhất trong 7 giống gà. Trong khi đó lượng kháng thể sau khi
tiêm vacxin 4 tuần của 6 giống gà nội: Ri, Hồ, Mía, Đông Tảo, Tre, H’Mông đều lớn hơn 4 và
cao hơn so với gà Lương Phượng. Hiệu giá kháng thể cúm ở các giống gà sau 4 tuần tiêm
vaxin chứng tỏ các giống gà nội đã đáp ứng tốt với vaxin H5N9, nhưng gà Lượng Phượng
chưa có khả năng đáp ứng với vacxin.
Sau 8 tuần tiêm vacxin hiệu giá kháng thể của cả 7 giống gà đều lớn hơn 4, cho chúng ta thấy
cả 7 giống đã đáp ứng tốt với vaxin H5N9. Tuy nhiên hiệu giá kháng thể cúm ở gà Lượng
Phượng vẫn thấp nhất, và có sự sai khác đáng kể so với gà: Ri, Hồ, Đông Tảo, Tre và
H’mông. Sự khác biệt về khả năng đáp ứng với vacxin BIOFLU H5N9 giữa gà nội và gà
Tần số alen A của gà Đông Tảo 0,250 0,550
Tần số alen A của gà Tre 0,125 0,550
Tần số alen A của gà Mía 0,325 0,300
Tần số alen A của gà Lương Phượng 0,395 0,225
Bảng 2 cho thấy, điểm đa hình tại nucleotid 2032 có sự khác biệt đáng kể giữa các giống gà,
đặc biệt là giữa gà Lương Phượng với các giống gà nội. Theo kết quả nghiên cứu của một số
tác giả gà có trình tự nucleotid A ở vị trí 2032 sẽ mã hóa axit amin Asn tại vị trí 631 có khả
năng kháng virus (alen R có khả năng kháng virus), nhưng nếu nucleotid G thay thế cho
nucleotid A ở vị trí 2032 dẫn đến axit amin Ser thay thế Asn (alen S mẫn cảm với virus) thì gà
sẽ mẫn cảm với virus (Ko và cs, (2002, 2004), Seyama và cs, (2006), Watanabe, (2007).
VIỆN CHĂN NUÔI - Tạp chí Khoa học Công nghệ Chăn nuôi - Số 22-Tháng 2 - 2010 70
Kết quả trình bày trong Bảng 1 cho thấy, sự đáp ứng miễn dịch của các giống gà theo thời
gian là khác nhau, và mức độ đa hình nucleotid tại vị trí 2032 cũng khác nhau giữa các
giống gà. Tuy nhiên trong số 16 điểm đa hình trong vùng không mã hoá axít amin chúng tôi
nhận thấy tần số điểm đa hình tại nucleotid ở vị trí 388 trong intron 5 (Theo Li và cs, (2006)
DQ788615) , cũng có sự khác biệt đáng kể giữa gà Lương Phượng và các giống gà nội. Do
đó, để đánh giá ảnh hưởng của đa hình nucleotid đến khả năng đáp ứng miễn dịch của các
giống gà chúng tôi tiến hành so sánh sự sai khác trình tự của hai nucleotid ở vị trí 388 và
2032 trong số gà đã được tiêm vaxin H5N9 và tìm mối liên quan với hiệu giá kháng thể của
chúng. Tần số alen của gen Mx tại hai nucleotid ở vị trí 388 và 2032 được trình bày trong
Bảng 3.
Bảng 3. Tần số alen của gen Mx ở một số giống gà được tiêm vacxin
Giống gà n Tại nucleotid 388 Tại nucleotid 2032
G A Alen R Alen S
Gà Ri 15 0,87 0,13 0,50 0,50
TRẦN XUÂN HOÀN – Đa hình gen Mx và khả năng đáp ứng miễn dịch 71
Bảng 5. Hiệu giá kháng thể của gà có các kiểu gen Mx khác nhau
Tại nucleotid 388 Kháng thể sau khi tiêm vacxin, Log
2
(Mean )
Kiểu gen n 2 tuần n 4 tuần n 8 tuần
GG
388
88 2,94 86 5,31 85 5,51
(AA+ AG)
388
16 2,19 16 4,19 16 5,19
SEM 0,27 0,24 0,19
P 0,189 0,016 0,441
Bảng 5 cho thấy, gà mang kiểu gen GG
388
có khă năng đáp ứng với vacxin H5N9 tốt hơn so
với gà mang kiểu gen AA
388
hoặc AG
388
, đặc biệt ở thời điểm 4 tuần sau khi tiêm vacxin, sự
khác biệt về hiệu giá kháng thể là đáng kể giữa hai nhóm gà.
Kết quả trên cho thấy, trong 18 điểm đa hình đã được phát hiện trong gen Mx, có hai điểm đa
hình tại các nucleotid 388 trong intron 5 và 2032 trong vùng mã hoá, mang tính đặc thù của
gà Lương Phượng, và mỗi điểm đa hình trong hai điểm đa hình này có mức độ ảnh hưởng
388
/SS
2032
có hiệu giá kháng thể
3,20 ( dưới ngưỡng 4), chứng tỏ gà chưa có khả năng đáp ứng với vaxin.
Bảng 6 cho thấy gà mang kiểu gen GG
388
/RR
2032
có khả năng đáp ứng với vaxin H5N9 sớm
hơn và tốt hơn gà mang kiểu gen AA
388
/SS
2032
và AG
388
/SS
2032
.
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
Gà Hồ và gà H’Mông đáp ứng sớm hơn với vaxin H5N9 so với các giống gà Mía, Tre, Ri,
Đông Tảo và Lương Phượng. Các giống gà nội đều có khả năng đáp ứng miễn dịch tốt hơn và
sớm hơn so với gà Lương Phượng.
Đã phát hiện được 18 điểm đa hình nucleotid khác nhau của gen Mx, trong đó có hai điểm
làm thay đổi trình tự axít amin ở các vị trí 308 và 631.
Tần số alen R có khả năng kháng và alen S mẫn cảm với virus của gen Mx giữa các giống gà
là khác nhau.
Hiệu giá kháng thể cúm ở gà mang alen R của gen Mx có khả năng kháng virus cao hơn gà
mang alen S dạng đồng hợp tử mẫn cảm với virus ở cả ba thời điểm 2; 4 và 8 tuần sau khi
tiêm vaxin, tuy nhiên sự sai khác là không rõ rệt.
Potential Resistance to Avian Influenza Virus in Different Chicken Populations”. Poultry Science 85:
pp.1327-1329.
Li X.Y., Qu L.J., Yao J. F., Hou Z.C and Yang N (2006): ” Genomic structure and variation of chicken MX
gene.” Genbank: DQ788615
Seyama T. J., H. Ko., M. Ohe., N. Sasaoka., A. Okada., H. Gomi., A. Yoneda., J. Ueda., M. Nishibori., S.
Okamoto.,Y. Maeda. and T. Watanabe (2006): “Population Research of Genetic Polymorphism at
Amino Acid Position 631 in Chicken Mx Protein with Differential Antiviral Activity.”Biochemical
Genetics volume 44 ( Nos.9/10): pp.437-447.
Watanabe T. (2007):” Polymorphisms of the chicken antiviral MX gene”. Cytogenet Genome Res 117: pp.370–
375.
*Người phản biện: TS Phạm Doãn Lân; Ths. Nguyển Trọng Bình