Phát hiện mới về khả năng miễn dịch trong bộ gen của loài trai

Các nhà nghiên cứu sau khi lập bản đồ bộ gen của loài trai đã nhận thấy được tầm quan trọng trong bảo tồn sự đa dạng di truyền có thể tăng cường khả năng miễn dịch ở bố mẹ và đồng thời cải thiện năng suất của loài này.

Loài trai
Trai là một loài nuôi trồng thủy sản quan trọng ở Nhật Bản. Ảnh: The Fish Site

Tiến sĩ Takeshi Takeuchi, nhân viên khoa học thuộc Đơn vị bộ gen biển của OIST và là một trong hai tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết: “Việc thiết lập bộ gen là rất quan trọng. Bộ gen là tập hợp đầy đủ các gen của một sinh vật — nhiều gen cần thiết cho sự tồn tại. Với trình tự gen hoàn chỉnh, chúng tôi có thể thực hiện nhiều thí nghiệm và trả lời các câu hỏi xung quanh khả năng miễn dịch và cách những viên ngọc trai hình thành ”. 

Trai là một loài nuôi trồng thủy sản quan trọng ở Nhật Bản. Nhưng trong 20 năm qua, dịch bệnh và thủy triều đỏ đã khiến sản lượng ngọc trai của Nhật Bản giảm từ khoảng 70.000 kg một năm xuống chỉ còn 20.000 kg. Chính vì thế, các nhà nghiên cứu đến từ Viện Khoa học và Công nghệ Okinawa (OIST), phối hợp với một số viện nghiên cứu khác bao gồm K MIKIMOTO & CO, LTD, Viện Nghiên cứu Ngọc trai và Cơ quan Nghiên cứu và Giáo dục Thủy sản Nhật Bản, đã tiến hành xây dựng một bộ gen của loài trai ngọc với hy vọng có thể tìm ra các chủng gen có khả năng phục hồi. 

Vào năm 2012, Tiến sĩ Takeuchi và các cộng sự của ông đã công bố bản phác thảo bộ gen của loài trai ngọc Nhật Bản, Pinctada fucata, đây là một trong những bộ gen đầu tiên của một loài nhuyễn thể được phác thảo. Sau đó, ông tiếp tục giải trình tự bộ gen để thiết lập một bộ gen có chất lượng cao hơn. 

Tiến sĩ Takeuchi tiếp tục giải thích rằng bộ gen của loài trai được cấu thành từ 14 cặp nhiễm sắc thể, một bộ được thừa hưởng từ bố và mẹ. Hai nhiễm sắc thể của mỗi cặp mang các gen gần giống nhau, nhưng có thể có sự khác biệt nhỏ nếu một kho gen đa dạng có lợi cho sự tồn tại của chúng.

Nghiên cứu gen ở loài traiViện Nghiên cứu Ngọc trai và Cơ quan Nghiên cứu và Giáo dục Thủy sản Nhật Bản, đã tiến hành xây dựng một bộ gen của loài trai ngọc. Ảnh: The Fish Site

Theo phương thức truyền thống thì khi một bộ gen được giải trình tự, các nhà nghiên cứu sẽ hợp nhất các cặp nhiễm sắc thể lại với nhau. Điều này có hiệu quả đối với động vật trong phòng thí nghiệm, chúng thường có thông tin di truyền gần giống nhau giữa các cặp nhiễm sắc thể. Nhưng đối với động vật hoang dã - nơi tồn tại một số lượng đáng kể các biến thể gen giữa các cặp nhiễm sắc thể - phương thức này làm hạn chê hoặc mất đi một số thông tin di truyền. 

Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu quyết định không hợp nhất các nhiễm sắc thể khi giải trình tự bộ gen. Thay vào đó, họ chọn giải trình tự cả hai bộ nhiễm sắc thể.  

Vì loài trai có 14 cặp nhiễm sắc thể nên tổng cộng chúng có 28 nhiễm sắc thể. Các nhà nghiên cứu của OIST, ông Manabu Fujie và bà Mayumi Kawamitsu đã sử dụng công nghệ hiện đại để giải trình tự bộ gen. Các tác giả khác của nghiên cứu này, Tiến sĩ Yoshihiko Suzuki, cựu học giả hậu tiến sĩ về Thuật toán của OIST về Hệ gen sinh thái và tiến hóa và hiện tại Đại học Tokyo và Tiến sĩ Takeuchi đã tái tạo lại tất cả 28 nhiễm sắc thể và tìm thấy sự khác biệt chính giữa hai nhiễm sắc thể của cặp nhiễm sắc thể 9. Đáng chú ý, nhiều gen trong số này có liên quan đến khả năng miễn dịch. 

Tiến sĩ Takeuchi cho biết các gen khác nhau trên một cặp nhiễm sắc thể là một phát hiện quan trọng vì các protein có thể nhận ra các loại bệnh truyền nhiễm khác nhau. 

Ông chỉ ra rằng : trong nuôi cấy những người nông dân thường lai tạo giữa các dòng gen cho tỷ lệ sống cao hoặc cho ra những viên ngọc trai đẹp hơn nhưng điều này thường dẫn đến giao phối cận huyết và làm giảm sự đa dạng di truyền. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng sau ba chu kỳ giao phối cận huyết liên tiếp, sự đa dạng di truyền đã giảm đáng kể. Nếu sự đa dạng giảm này xảy ra ở các vùng nhiễm sắc thể có gen liên quan đến khả năng miễn dịch, nó có thể tác động đến khả năng miễn dịch của động vật. 

Đăng ngày 02/12/2022
Ngọc Diễm @ngoc-diem
Khoa học

Vaccine cho tôm: Tảo lục Chlorella vulgaris

Bệnh đốm trắng (white spot disease - WSD) là một trong những loại bệnh truyền nhiễm phổ biến nhất trên tôm nuôi và đồng thời cũng là nguyên nhân chính gây thiệt hại kinh tế cho nghề nuôi tôm toàn cầu.

Tảo lục
• 09:00 14/03/2024

Các yếu tố virus nội sinh gây hội chứng đốm trắng (EVE)

Nơi khu trú của virus đề cập đến các phản ứng miễn dịch cụ thể, thích nghi của tôm đối với nhiễm virus xảy ra trong từng tế bào và có thể dẫn đến nhiễm vô hại kéo dài đến suốt đời của vật chủ.

Virus
• 14:33 07/03/2024

Sinh sản nhân tạo một số loài cá hiếm gặp

Đề tài do Trường Thủy sản làm Chủ nhiệm với sự hỗ trợ kinh phí từ Sở Khoa học Công nghệ TP. Cần Thơ. Kết quả nghiên cứu cho thấy cá chạch lửa thành thục tốt trong điều kiện nuôi vỗ trong vòng 4-6 tháng.

Cá chạch lửa
• 10:01 07/03/2024

Phát hiện nhanh và chính xác Tilv trên mẫu cá rô phi

Năm 2009, sản lượng cá rô phi đánh bắt tự nhiên tại hồ Kinneret giảm mạnh, có mức độ trung bình giảm từ 257 tấn mỗi năm đến 8 tấn mỗi năm và không rõ nguyên nhân.

Cá rô phi
• 10:10 06/03/2024

Mới có 17,4% cơ sở nuôi tôm được cấp mã số nhận diện

Cục Thủy sản cho biết, kết quả cấp Giấy xác nhận đăng ký nuôi (mã số nhận diện) đối với tôm nước lợ đến nay mới đạt 17,4%, dẫn đến khó khăn trong truy xuất nguồn gốc đáp ứng yêu cầu của thị trường, đặc biệt là thị trường Trung Quốc, Mỹ, EU.

Ao tôm
• 09:23 19/03/2024

Sử dụng mật rỉ đường trong nuôi tôm

Mật rỉ đường từ lâu đã được sử dụng trong thâm canh tôm bởi dễ tìm, giá thành rẻ,..mà còn có nhiều công dụng tốt cho ao nuôi như kiểm soát, cân bằng độ pH trong ao hay giúp nuôi cấy vi sinh, tạo màu nước…Tuy nhiên, bà con cần thấu hiểu về liều lượng, nồng độ sử dụng thích hợp cho ao, nâng cao tỷ lệ thành công của vụ nuôi.

Mật rỉ đường
• 09:23 19/03/2024

Rong đáy xuất hiện làm biến động ao nuôi

Rong đáy phát triển trong ao nuôi tôm là vấn đề phổ biến gây ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe tôm. Việc xử lý rong đáy cần được thực hiện cẩn trọng và đúng cách để đảm bảo an toàn cho tôm và hiệu quả cho ao nuôi.

Ao nuôi
• 09:23 19/03/2024

Nguyên nhân xuất hiện từng loại khí độc trong ao tôm

Trong ngành nuôi trồng tôm, việc quản lý chất lượng nước trong ao tôm là một yếu tố quan trọng nhằm đảm bảo sức khỏe và phát triển của tôm. Một trong những vấn đề thường gặp và gây ra nhiều lo ngại cho người nuôi là sự xuất hiện của các loại khí độc trong ao tôm.

Tôm thẻ chân trắng
• 09:23 19/03/2024

Sóc Trăng nuôi tôm thâm canh và bán thâm canh lớn nhất nước

Trên cả nước, tỉnh Sóc Trăng nuôi tôm về tổng diện tích chỉ đứng thứ 4 nhưng diện tích thâm canh và bán thâm canh lớn nhất nước nên có sản lượng đứng thứ ba.

Ao tôm
• 09:23 19/03/2024