Vai trò thiết yếu của Peroxiredoxin đối với tôm

Peroxiredoxin (Prx) là gì?

Peroxiredoxin là một nhóm các enzyme chống oxy hoá ở khắp mọi nơi chúng có trong tế bào thực vật và tế bào động vật. Các thành viên thuộc nhóm Peroxiredoxin bao gồm PRDX1, PRDX2, PRDX3, PRDX4, PRDX5 và PRDX6.

Những nghiên cứu trước đây về các thành viên trong nhóm Peroxiredoxin (Prx) cho thấy chúng đóng một vai trò quan trọng trong việc phòng chống lại sự căng thẳng do quá trình oxy hóa và điều chỉnh phản ứng miễn dịch sau khi cơ thể cá nhiễm vi khuẩn.Các Prxs đã được nghiên cứu cho thấy hoạt động chống oxy hoá cũng như một tác dụng bảo vệ chống lại nhiễm trùng trên cá hồi. Một số dữ liệu cũng cho thấy vai trò của Prx1 và Prx2 trong sự kháng virus trên cá. Khi cơ thể bị một tác nhân lạ xâm nhập và gây hại, Prxs có thể hoạt động như một bộ điều biến viêm nhiễm và bảo vệ chống lại sự chết của tế bào, sửa chữa mô sau khi bị hư hại và sự tiến triển của khối u.

Tôm hùm nước ngọt (Crayfish - Procambarus clarkii) là đối tượng nuôi có giá trị kinh tế nhưng chưa phổ biến tại Việt Nam, vì thế các nghiên cứu về các đặc điểm sinh học trong phản ứng miễn dịch của chúng nhằm phát triển hệ thống nuôi vẫn còn rất hạn chế. Nghiên cứu này nhằm xác định vai trò của một nhóm enzyme nhằm bảo vệ cơ thể của tôm hùm nước ngọt, đó là Peroxiredoxin.

Để rõ chức năng bảo vệ của Peroxiredoxin 4 - một chất điều hòa căng thẳng oxy hoá của tôm hùm nước ngọt các nhà khoa học Trung Quốc đã nhân bản và mô tả ProCambarus clarkii Prx4 (Peroxiredoxin 4) cDNA và phân tích biểu hiện của nó khi tôm bị thử thách với vi khuẩn gây bệnh vibrio spp.

Nghiên cứu vai trò Peroxiredoxin trên tôm

Phần cDNA của PcPrx4 có chiều dài 744 bp, mã hóa một protein giả định chứa 248 amino acid. Phép phân tích ngược theo PCR thời gian thực (qRT-PCR) cho thấy rằng PcPrx4 được biểu hiện trong tất cả các mô của tôm được kiểm tra, và nó cao nhất ở gan tụy, tiếp theo là các bạch cầu và mang. 

Sau khi gây nhiễm thực nghiệm đối với vi khuẩn Vibrio spp., biểu hiện miễn dịch không đặc hiệu đã tăng đáng kể . Và biểu hiện của PcPrx4 ở gan tụy, bạch cầu và mang của nhóm tôm được bổ sung PcPrx4 khi so sánh với nhóm tôm đối chứng. 

Protein tái tổ hợp PcPrx4 được sử dụng để đánh giá chức năng chống oxy hoá trong ống nghiệm cũng cho thấy có một sự ức chế DNA của vi khuẩn một cách mạnh mẽ phụ thuộc vào liều protein rPcPrx4.

Kết quả của các nhà khoa học Trung Quốc cho thấy rằng Peroxiredoxin (PcPrx4) liên quan chặt chẽ đến việc phòng chống các mầm bệnh và các chất oxy hoá vi sinh vật trong cơ thể tôm hùm nước ngọt P. clarkii. Việc ứng chế DNA vi khuẩn của protein tái tổ hợp Peroxiredoxin đã cho thấy tiềm năng trong việc bảo vệ tôm trước thách thức dịch bệnh.

Qua đây khẳng định vai trò thiết yếu của loại enzyme này đối với cơ thể các loài giáp xác. Mở ra hướng nghiên cứu mới về enzyme sinh học đối với hoạt động phòng chống các tác nhân gây bệnh.