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

Hiệu quả của chế phẩm tự nhiên trong việc chống vi khuẩn gây bệnh cho tôm

Thuốc kháng sinh được sử dụng rộng rãi để chống lại mầm bệnh vi khuẩn, đặc biệt là vi khuẩn Vibrio ở tôm. Tuy nhiên việc sử dụng kháng sinh có những nhược điểm lớn đó là lượng kháng sinh tồn dư trong thủy sản thành phẩm, tính kháng thuốc giữa các vi khuẩn và mầm bệnh.

Tôm bệnh
• 14:55 28/09/2023

Độc cấp tính của thuốc trừ sâu Padan 95SP đến tỷ lệ sống của cá chép

Nông nghiệp chiếm một vị trí quan trọng trong kinh tế Việt Nam. Trong trồng trọt, con người đã sử dụng nhiều biện pháp khác nhau để trừ dịch hại, chủ yếu là thuốc bảo vệ thực vật. Nhóm thuốc có gốc lân hữu cơ và Carbamate được người dân sử dụng thường xuyên trong canh tác lúa ở ĐBSCL.

Cá chép
• 14:29 26/09/2023

Cấu trúc ống tiêu hóa ảnh hưởng đến đặc tính ăn của cá thát lát còm

Trong quá trình sản xuất giống các loài thủy sản, xác định tính ăn của cá bột là có ý nghĩa quyết định sự thành công của quá trình sản xuất. Có rất nhiều nghiên cứu về tính ăn của cá bột cũng như sự phát triển của ống tiêu hóa để chọn lựa loại thức ăn thích hợp ương cá.

Cá thát lát còm
• 12:07 23/09/2023

Bệnh nấm và ký sinh trùng trên tôm càng xanh

Tôm càng xanh là loài giáp xác nước ngọt có giá trị thương mại quan trọng (Nguyen et al. 2019). Tuy nhiên, sự phát triển nhanh chóng của ngành nuôi tôm này đã dẫn đến các hậu quả liên quan đến tỷ lệ mắc các bệnh truyền nhiễm, chủ yếu do virus và vi khuẩn gây ra (Suanyuk và Dangwetngam 2014).

Tôm càng xanh
• 12:04 18/09/2023

Triển vọng cho thị trường tôm Việt Nam tại Australia năm 2023

Theo thống kê của Tổng cục Hải quan, tính chung 8 tháng đầu năm 2023, xuất khẩu thủy sản của Việt Nam sang thị trường Úc đạt 197,67 triệu USD, giảm 20,16% so với cùng kỳ năm 2022.

Chế biến tôm
• 23:14 30/09/2023

Top 5 loài cá đắt nhất thế giới khiến bạn phải trầm trồ

Cũng giống với thế giới trên cạn, môi trường dưới nước cũng luôn chứa đựng nhiều loài sinh vật cả phong phú lẫn quý hiếm. Dưới đây, Tép Bạc sẽ đề cập đến top 5 loài cá đắt nhất thế giới. Với giá tiền được công khai trên mỗi loài, chắc chắn bạn sẽ trầm trồ.

Cá biển
• 23:14 30/09/2023

Top 10 loài cá nguy hiểm nhất thế giới

Đại dương bao la ẩn chứa hàng ngàn sinh vật đa dạng, độc đáo về màu sắc, kích thước khác nhau. Trong bài viết này, hãy cùng khám phá 10 loài cá nguy hiểm nhất trên hành tinh. Hãy cùng tìm hiểu về tên gọi, đặc điểm hình dáng và tính chất của những chú cá này nhé.

Cá biển
• 23:14 30/09/2023

Giải thích các khái niệm cơ bản trong nuôi tôm

Với việc nuôi tôm chủ yếu là từ kinh nghiệm tích lũy qua nhiều năm nuôi hay được bạn bè nuôi tôm chia sẻ thì có thể có những khái niệm đã được bà con nông dân truyền miệng nhau sử dụng nhưng có thể đã hiểu sai hoặc chưa hiểu rõ về nó.

Tôm giống
• 23:14 30/09/2023

Sự hình thành khí độc NO2, NH3 trong ao nuôi tôm thẻ chân trắng

Khí độc NH3, NO2 hình thành từ các nguồn khác nhau có trong ao nuôi tôm thẻ chân trắng như chất lơ lửng, phù sa lắng tụ, xác tảo chết, thức ăn dư thừa, phân tôm, vỏ tôm lột, xác tôm chết, bùn đáy ao tồn lưu do sên vét vụ nuôi trước không triệt để.

Nưới ao tôm
• 23:14 30/09/2023