đặc điểm và sự biến đổi của các chủng virus gây hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn tại việt nam

HỌC
C VIỆN
VIỆ NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
-------

-------

ĐỖ HẢI QUỲNH

ĐẶC ĐIỂM
M VÀ SỰ
S BIẾN ĐỔI DI TRUYỀN
N
CỦA CÁC CHỦNG
NG VIRUS GÂY HỘI
H CHỨNG RỐ
ỐI LOẠN
SINH SẢN
N VÀ HÔ HẤP
H
Ở LỢN TẠI VIỆT
T NAM

LUẬ
ẬN VĂN THẠC SĨĨ

HÀ NỘI, NĂM 2015


HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
-------

-------

ĐỖ HẢI QUỲNH

ĐẶC ĐIỂM VÀ SỰ BIẾN ĐỔI DI TRUYỀN
CỦA CÁC CHỦNG VIRUS GÂY HỘI CHỨNG RỐI
LOẠN SINH SẢN VÀ HÔ HẤP Ở LỢN TẠI VIỆT
NAM

CHUYÊN NGÀNH
MÃ SỐ

: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
: 60420201

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. LÊ VĂN PHAN

HÀ NỘI, NĂM 2015


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu, kết
quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng đượccông bố trong bất kỳ công
trình nào khác.
Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ
nguồn gốc.
Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày

tháng

năm 2015

Tác giả luận văn

Đỗ Hải Quỳnh

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page i


LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được rất nhiều sự
quan tâm, giúp đỡ quý báu của quý thầy cô, các anh chị và các bạn.
Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời cám ơn chân thành tới các thầy cô giáo
khoa Công nghệ Sinh học, các thầy cô giáo Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã chia sẻ
tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng tôi trong
suốt thời gian học tập tại trường.
Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới người thầy kính mến TS.Lê Văn Phan,
Bộ môn Vi sinh vật - Truyền nhiễm, Khoa Thú y, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã
tận tình chỉ bảo, luôn giúp đỡ hướng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và thực
hiện khóa luận.
Tôi xin được gửi lời cảm ơn tới Ban lãnh đạo cùng toàn thể các anh chị, các bạn
trong Công ty cổ phần phát triển công nghệ nông thôn (RTD), đặc biệt là các anh chị tại
phòng R&D Lab nơi tôi công tác đã tận tình hướng dẫn chỉ bảo, chia sẻ và giúp đỡ tôi

trong suốt thời gian thực tập.
Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè, các bạn trong tập thể
lớp CH22 CNSHC, những người luôn động viên, giúp đỡ tôi vượt qua mọi khó khăn trong
quá trình học tập, nghiên cứu để hoàn thành tốt luận văn này.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2015

Học viên

Đỗ Hải Quỳnh

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page ii


MỤC LỤC
Lời cam đoan ................................................................................................................ i
Lời cảm ơn ................................................................................................................... ii
Mục lục ...................................................................................................................... iii
Danh sách các chữ viết tắt ........................................................................................... vi
Danh mục bảng .......................................................................................................... vii
Danh mục hình .......................................................................................................... viii
Tóm tắt ...................................................................................................................... ix
Abstract ........................................................................................................................x
Phần 1 Mở đầu ...........................................................................................................1
1.1

Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................1

1.2

Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................2

1.3

Phạm vi nghiên cứu .........................................................................................2

1.4.

Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn .............................................................2

Phần 2 Tổng quan tài liệu ..........................................................................................4
2.1

Hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn.....................................................4

2.1.1

Lịch sử và địa dư bệnh .....................................................................................4

2.1.2

Triệu chứng – bệnh tích ...................................................................................6

2.1.3

Con đường truyền lây ......................................................................................8

2.1.4

Tác hại.............................................................................................................8

2.1.5

Phòng chống – điều trị .....................................................................................8

2.2

Virus gây hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn ..........................................9

2.2.1

Đặc điểm của virus ..........................................................................................9

2.2.2

Hình thái và cấu trúc hạt virut ..........................................................................9

2.2.3

Tổ chức bộ gene ............................................................................................12

2.3

Sự biến đổi các đặc điểm di truyền của virus gây hội chứng rối loạn sinh
sản và hô hấp ở lợn ........................................................................................13

2.4

Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới ...........................................15

2.4.1

Tình hình nghiên cứu trong nước ...................................................................15

2.4.2

Tình hình nghiên cứu trên thế giới .................................................................15

Phần 3 Vật liệu và phương pháp .............................................................................17

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page iii


3.1

Địa điểm nghiên cứu ......................................................................................17

3.2

Thời gian nghiên cứu .....................................................................................17

3.3

Đối tượng – vật liệu nghiên cứu .....................................................................17

3.3.1

Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................17

3.3.2

Vật liệu ..........................................................................................................18

3.4

Nội dung nghiên cứu......................................................................................20

3.5

Phương pháp nghiên cứu ...............................................................................20

3.5.1

Phương pháp nuôi cấy virus trên dòng tế bào Marc-145 .................................20

3.5.2

Phương pháp chuẩn độ virus ..........................................................................20

3.5.3

Phương pháp tách chiết RNA của virus PRRS ...............................................22

3.5.4

Phương pháp tổng hợp cDNA ........................................................................22

3.5.5

Phương pháp PCR và giải trình tự gen (sequencing) .....................................22

3.5.6

Phương pháp xác định trình tự amino acid suy biến .......................................22

3.5.7

Phương pháp căn trình tự ...............................................................................23

3.5.8

Phương pháp xây dựng cây phả hệ nhằm định genotype các chủng ở Việt Nam ......23

3.5.9

Phương pháp phân tích vị trí N-glycosyl hóa..................................................23

3.5.10

Phương pháp đánh giá sự thay đổi đặc điểm di truyền của các chủng
virus PRRS tại Việt Nam ...............................................................................23

3.5.11

Phương pháp đánh giá vị trí chịu áp lực chọn lọc ...........................................24

Phẩn 4 Kết quả và thảo luận ....................................................................................25
4.1

Kết quả ..........................................................................................................25

4.1.1

Kết quả phân lập các chủng virus PRRS từ thực địa .......................................25

4.1.2

Kết quả chuẩn độ các chủng virus PRRS phân lập được .................................27

4.1.3

Kết quả khuếch đại và giải trình tự gene ORF5 của các chủng virus thu
thập được .......................................................................................................28

4.1.4

Kết quả phân tích trình tự vùng gene ORF5 của các chủng virus PRRS
lưu hành tại Việt Nam. ...................................................................................29

4.1.5

Kết quả phân tích về cây phả hệ (phylogenetic tree) .......................................32

4.1.6

Kết quả nghiên cứu sự biến đổi về đặc điểm di truyền của các chủng
PRRSV lưu hành tại Việt Nam.......................................................................33

4.1.7

Kết quả phân tích vị trí N-glycosyl hóa trên trình tự protein GP5 ...................36

4.1.8

Nghiên cứu vị trí chịu áp lực chọn lọc đa dạng của các chủng PRRSV tại

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page iv


Việt Nam .......................................................................................................38
4.2

Thảo luận.......................................................................................................40

4.2.1

Vấn đề phân lập virus PRRS trên dòng tế bào Marc-145 ................................40

4.2.2

Mức độ đa dạng di truyển của các chủng PRRSV ở Việt Nam dựa trên

trình tự gene ORF5 ........................................................................................41

4.2.3

Phân tích mối quan hệ di truyền của các chủng PRRSV tại Việt Nam ............41

4.2.4

Sự thay đổi các đặc điểm di truyền của các chủng PRRSV tại Việt Nam ............43

Phần 5 Kết luận và kiến nghị ...................................................................................47
5.1

Kết luận .........................................................................................................47

5.2

Kiến nghị .......................................................................................................47

Danh mục các công trình đã công bố ...........................................................................48
Danh mục tài liệu tham khảo .......................................................................................49
Phụ lục ......................................................................................................................59

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page v


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

µl

Microlit

µm

Micromet

cDNA

sợi DNA bổ sung

CPE

Bệnh tích tế bào

FBS

Fetal Bovine Serum

GP

Glycoprotein

HP-PRRSV

Virus gây hội chứng rối loạn sinh sản ở lợn chủng độc lực cao

mRNA

RNA thông tin

NSP

Protein phi cấu trúc

OIE

Tổ chức Thú y thế giới

ORF

Khung đọc mở

PAM

Tế bào đại thực bào phế nang lợn

PBS

Phosphate Buffered Saline

PCV2

Virus gây hội chứng còi cọc sau cai sữa type 2

PEARS

Hội chứng hô hấp và sảy thai ở lợn

PRRS

Hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn

PRRSV

Virus gây hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn

RNA

Ribonucleic acid

RT-PCR

Reverse transcriptase Polymerase chain reaction

TCID50

Liều lây nhiễm 50% tế bào

Type

Dòng

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page vi


DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1

Tình hình nhiễm bệnh tai xanh trong cả nước giai đoạn 2007 – 2013 ...........5

Bảng 3.1

Thông tin các chủng virus PRRS được sử dụng trong đề tài .......................17

Bảng 3.2

Trình tự cặp mồi dùng sử dụng trong đề tài ...............................................19

Bảng 4.1

Kết quả biểu hiện bệnh tích tế bào sau 5 đời cấy truyền của các chủng virus.....27

Bảng 4.2

Mức độ tương đồng về trình tự nucleotide của các chủng virus PRRS
qua từng năm ............................................................................................30

Bảng 4.3

Mức độ tương đồng về trình tự amino acid của các chủng virus PRRS
qua từng năm ............................................................................................31

Bảng 4.4

Kết quả dự đoán vị trí N-glycosyl hóa trên trình tự protein GP5 ở các

chủng PRRSV lưu hành ở Việt Nam trong giai đoạn 2007 - 2014 ..............36

Bảng 4.5

Kết quả dự đoán vị trí N-glycosyl hóa trên trình tự protein GP5 ở các
chủng PRRSV nhóm 1 lưu hành ở Việt Nam trong giai đoạn 2007 - 2014 .......37

Bảng 4.6

Kết quả dự đoán vị trí N-glycosyl hóa trên trình tự protein GP5 ở các
chủng PRRSV nhóm 2 lưu hành ở Việt Nam trong giai đoạn 2010 - 2013 .......37

Bảng 4.7

Vị trí được dự đoán chịu áp lực chọn lọc đa dạng dựa trên trình tự
gene ORF5 ................................................................................................38

Bảng 4.8

Vị trí được dự đoán chịu áp lực chọn lọc thuần dựa trên trình tự gene ORF5.......39

Bảng 4.10 Vị trí được dự đoán chịu áp lực chọn lọc thuần dựa trên trình tự gene
ORF5 của từng nhóm ................................................................................45
Bảng 4.11 Vị trí được dự đoán chịu áp lực chọn lọc đa dạng dựa trên trình tự
gene ORF5 của từng nhóm ........................................................................45

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page vii

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1

Triệu chứng hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn .............................6

Hình 2.2

Triệu chứng hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn .............................7

Hình 2.3

Cấu trúc hạt virion của PRRSV .................................................................10

Hình 2.4

Tương tác giữa protein cấu trúc của virus với thụ thể trên tế bào kí chủ ........11

Hình 2.5

Sơ đồ tổ chức genome và các quá trình dịch mã của PRRSV .....................13

Hình 4.1

Hình ảnh bệnh tích tế bào của một số chủng phân lập được .......................25

Hình 4.2

Kết quả điện di kiểm tra sự có mặt của virus PRRS trên tế bào Marc-145.........26

Hình 4.3

Kết quả chuẩn độ các chủng virus PRRS sau 5 đời cấy truyền trên môi
trường tế bào Marc-145 .............................................................................28

Hình 4.4

Kết quả điện di kiểm tra sản phẩm khuếch đại vùng gene ORF5 ................29

Hình 4.5

Cây phả hệ thể hiện mối quan hệ di truyền của các chủng PRRSV của
Việt Nam và các chủng tham chiếu trên thế giới ........................................32

Hình 4.6

Mối quan hệ di truyền giữa các chủng HP-PRRSV lưu hành ở Việt Nam ........33

Hình 4.7

Mối quan hệ di truyền giữa các chủng PRRSV ở Việt Nam .......................35

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page viii


TÓM TẮT

Hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn (Porcine reproductive and respiratory
syndrome) là một trong những bệnh truyền nhiễm nguy hiểm gây thiệt hại kinh tế
nghiêm trọng cho ngành chăn nuôi lợn ở Việt Nam. Việc đánh giá đặc điểm và sự biến
đổi về di truyền của các chủng virusPRRS đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng
chiến lược phòng chống bệnh. Trong nghiên cứu này, 22 chủng virus PRRSđã được
phân lập từ các mẫu bệnh phẩm thu thập tại Việt Nam trong giai đoạn 2011 – 2014 và
được tiến hành giải trình tự và phân tích so sánh vùng gene ORF5 với các chủng virus
PRRS tham chiếu khác của Việt Nam thu thập được trên ngân hàng GenBank. Kết quả
phân tích trình tự gen ORF5 cho thấy mức độ tương đồng về trình tự nucleotide giữa
các chủng virus PRRS lưu hành ở Việt Nam dao động từ 94,6 – 100%, đồng thời sự dao
động về mức độ tương đồng về trình tự nucleotide của các chủng giữa các năm có sự
khác biệt. Phân tích về mối quan hệ di truyền cho thấy, hầu hết các chủng virus PRRS
đã và đang lưu hành ở Việt Nam đều thuộc dòng (type) Bắc Mỹ, nhánh (sub-lineage)
8.7, có mối quan hệ di truyền gần gũi với các chủng virus PRRS độc lực cao có nguồn
gốc từ Trung Quốc.Kết quả phân tích về trình tự amino acid của gen ORF5 cho thấy
mức độ tương đồng giữa các chủng virus PRRS đã và đang lưu hành ở Việt Nam dao
động từ92 – 100%. Vị trí N-glycosyl hóa được dự đoán ở các vị trí N30, N32, N33,
N34, N35, N44 và N51, trong đó vị trí N32, N33 và N34 có sự biến đổi đa dạng. Ngoài
ra, sự biến động về vị trí N-glycosyl hóa ở các nhóm khác nhau là khác nhau. Protein
cấu trúc GP5 (Glycoprotein 5) của các chủng virus PRRS xuất hiện ở Việt Nam ghi
nhận 8 vị trí chịu áp lực chọn lọc đa dạng và 21 vị trí chịu áp lực chọn lọc thuần. Ngoài
ra vị trí chịu áp lực chọn lọc giữa các nhóm cũng có sự sai khác.Kết quả nghiên cứu này
đã góp phần đánh giá sự đa dạng di truyền của các chủng virus PRRS ở Việt Nam và
đóng góp thông tin cho việc lựa chọn vaccine phòng chống bệnh PRRS phụ hợp ở Việt
Nam.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page ix

ABSTRACT

Porcine respiratory and reproductive syndrome (PRRS) is one of the most
economically important pathogen in Vietnamese swine industry. Analysing the genetic
characterization plays an important role in pathogen transmission. In this study, ORF5
of 22 field PRRSV strains isolated in Vietnam in 2011 – 2013 were sequenced,
analyzed and compared to other Vietnamese field strains in 2007 – 2014 period
collected from GenBank. The result of ORF5 sequences analyzing showed that,
Vietnamese PRRSV strains collected in this period shared 94.6 – 100% nucleotide
identity and there was a different of nucleotide identity among PRRSV strains in each
year. Phylogenetic analysis showed that, almost PRRSV strains in Vietnam were North
America genotype and classified into sub-lineage 8.7, which related to high pathogenic
PRRSV strains from China.The result of glycoprotein 5analyzing showed that amino
acid identity among Vietnamese PRRSV strainswas oscillated in 92 – 100%.Nglycosylation sites were predicted at N30, N32, N33, N34, N35, N44 and N51 and N32,
N33 and N34 N-glycosylation sites in there were different among strains. In addition,
changes in N-glycosylation sites in different groups were different. Structure
glycoprotein 5 sequences in Vietnamese PRRSV strains had 8 diversity selection sites
and 21 purified selection sites. Futher more, there was a different in selection sites
between different groups. This study provided new information about genetic variant of
PRRSV circulated in Vietnam and may assist effective choice of vaccine in Vietnam.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page x


PHẦN 1. MỞ ĐẦU

1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Ngành chăn nuôi, đặc biệt là ngành chăn nuôi lợn đã và đang đóng góp
ngày càng lớn đối với sự phát triển kinh tế nói chung. Tuy nhiên, việc chăn nuôi
lợn ở nước ta gặp nhiều khó khăn do các loại dịch bệnh liên tiếp nổ ra như bệnh lở
mồm long móng, bệnh dịch tả lợn, hội chứng còi cọc ở lợn con sau cai sữa
(PCV2)..., gây thiệt hại kinh tế nghiêm trọng đối với người nông dân. Trong số các
loại dịch bệnh trên lợn thì hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấpở lợn (PRRS), còn
được gọi là bệnh “tai xanh”,đã và đang gây thiệt hại kinh tế nghiêm trọng đối với
ngành chăn nuôi lợncông nghiệp. Bệnh PRRS đã được xếp vào bảng B danh mục
các bệnh thú y nguy hiểm của Tổ chức Thú y thế giới. Theo số liệu chính thức của
Cục Thú y – Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn,trong giai đoạn từ 2007 –
2013số lợn mắc hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn lên tới gần 1,7 triệu
con, trong đó số lợn chết hoặc bị tiêu hủy là trên 800 nghìn con.
Tác nhân gây bệnh “tai xanh” do Porcine reproductive and respiratory
syndrome virus (PRRSV), một virus thuộc chi Artervirus - họ Arterviridae - bộ
Nidovirales(Conzelmann et al., 1993), gây ra. PRRSV có bộ gene khoảng 15
kilobase, bao gồm 10 khung đọc mở (ORF): ORF1a, ORF1b mã hóa cho các
protein phi cấu trúc, ORF2a, ORF2b, ORF3, ORF4, ORF5a, ORF5, ORF6 và
ORF7 mã hóa cho các protein cấu trúc (Meulenberg, 2000; Yun and Lee, 2013;
Johnson et al., 2011). Kết quả phân tích trình tự genome cho thấy, PRRSV được
phân thành genotype I với đại diện là chủng Lelystad và genotype II có nguyên
mẫu là chủng VR2332.Kể từ năm 2006, một biến chủng thuộc genotype II có độc
lực cao đã xuất hiện ở Trung Quốc và lan rộng ra nhiều nước thuộc Đông Nam
Á(Nguyễn Bá Hiên và cs., 2013).Trong các gene cấu trúc, ORF5 mã hóa cho
glycoprotein chính trên bề mặt của virus, đóng vai trò quan trọng trong quá trình
xâm nhập của virus vào tế bào của vật chủ, đồng thời chứa nhiều epitope kích
thích hệ thống miễn dịch của cơ thể sản sinh kháng thể trung hòa virus(Dea et al.,
2000; Meulenberg, 2000). Chính vì thế, trình tự ORF5 được sử dụng rộng rãi
trong các nghiên cứu về đa dạng di truyền cũng như tiến hóa của PRRSV.
Gần đây, đã có nhiều nghiên cứu tập trung đánh giá các đặc điểm di truyền
và tiến hóa của các chủng PRRSVdựa trên trình tự gene ORF5 tại mỗi quốc gia

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 1


cũng như trên toàn thế giới (Nguyen et al., 2014; Shi et al., 2010). Ở Việt Nam,
kể từ khi dịch “tai xanh” bùng pháttrong năm 2007, trình tự gene ORF5 của các
chủng PRRSV đang lưu hành đã được công bố trên ngân hàng GenBank. Đã có
một số nghiên cứu cho thấy sự phức tạp và đa dạng di truyền của các chủng
PRRSV tại Việt Nam, với sự xuất hiện của nhiều type cũng như nhóm có độc
lực khác nhau của virus PRRS(Đỗ Hữu Dũng và Nguyễn Viết Không, 2014;
Nguyễn Ngọc Hải và Võ Khánh Hưng, 2012; Nguyen et al., 2013; Tung et al.,
2011).Tuy nhiên, sự biến đổi về các đặc tính di truyền của các chủng PRRSV ở
Việt Nam theo thời gian vẫn chưa được làm sáng tỏ, đặc biệt là mối quan hệ di
truyền giữa các chủng PRRSV ở Việt Nam và trên thế giới.Bên cạnh đó, các
nghiên cứu cũng chưa đi sâu phân tíchsự thay đổi về vị trí glycosyl hóa cũng
như các vị trí chịu áp lực chọn lọc trên trình tự gene ORF5 của các chủng đang
lưu hành hiện nay.
Xuất phát từ thực tế đó, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài nghiên cứu:
“Đặc điểm và sự biến đổi di truyền của các chủng virus gây hội chứng rối loạn
sinh sản và hô hấp ở lợn tại Việt Nam”.
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
- Phân lập được các chủng virus PRRS từ các mẫu bệnh phẩm của lợn nghi
mắc bệnh PRRS thu thập được ở Việt Nam trong giai đoạn từ 2011- 2014.
- Giải mã,phân tích gen ORF5, và xác định được nguồn gốc tiến hóa, sự
biến đổi di truyền của các chủng virus PRRS phân lập được.
- Trong nghiên cứu này, sự thay đổi về vị trí glycosyl hóa, cũng như các vị
trí chịu áp lực chọn lọc trên trình tự protein GP5 cũng được đánh giá.
1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Các chủng virus PRRS phân lập được tại một số tỉnh miền Bắc của Việt

Nam trong giai đoạn 2011 - 2014 và các trình tự gene ORF5 tham chiếu khác của
virus PRRS thu thập được trên ngân hàng GenBank.
1.4.Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN
1.4.1. Ý nghĩa khoa học
Đề tài được thực hiện sẽ góp phần làm sáng tỏ mối quan hệ di truyền và đặc
điểm tiến hóa của các chủng virus PRRS đã và đang lưu hành tại Việt Nam trong
những năm vừa qua. Đồng thời, vị trí chịu áp lực chọn lọc và sự thay đổi các vị
trí glycosyl hóa của các chủng lưu hành tại Việt Nam sẽ đóng góp thông tin quan
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 2


trọng trong nghiên cứu sự biến đổi theo thời gian của virus PRRS nói riêng và
các loại virus nói chung.
1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn
Thông tin về di truyền của các chủng virus PRRS đã và đang lưu hành tại
Việt Nam sẽ cung cấp những thông tin quan trọng góp phần lựa chọn được chủng
virus vaccine thích hợp để sản xuất vaccine hiệu quả phòng chống dịch PRRS.
Các chủng virus PRRS phân lập được sẽ là nguồn vi sinh vật quan trọng
phục vụ các nghiên cứu sản xuất vaccine, kít chẩn đoán...

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 3


PHẦN 2.TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. HỘI CHỨNG RỐI LOẠN SINH SẢN VÀ HÔ HẤP Ở LỢN

2.1.1.Lịch sử và địa dư bệnh
2.1.1.1.Lịch sử hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn trên thế giới
Vào những năm cuối thập kỉ 80 của thế kỉ 20, ở Mỹ xuất hiệndịch bệnh gây
hội chứng suy giảm khả năng sinh sản và gây bệnh đường hô hấp ở các đàn lợn
mà không xác định được nguyên nhân. Hội chứng tương tự cũng được ghi nhận
xảy ra ở một số nước châu Âu như: Đức, Hà Lan, Anh, Bỉ, Tây Ban
Nha...(Collins et al., 1992; Wensvoort et al., 1991). Ở châu Á, dịch bệnh được
ghi nhận lần đầu ở Nhật Bản năm 1988 và Đài Loan năm 1991 (Zimmerman,
2003) và sau đó lan rộng ra nhiều nước khác.
Các tác nhân gây bệnh nghi ngờ ban đầubao gồm: Chlamydia, virus cúm
lợn, parovirus v.v., tuy nhiên, các tác nhân này đã không được xác nhận bằng kết
quả lây bệnh thực nghiệm(Wensvoort, 1993). Do đó, bệnh ban đầu có nhiều tên
gọi khác nhau: hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn (Porcine reproductive
and respiratory syndrome - PRRS), hội chứng hô hấp và sảy thai ở lợn (porcine
endemic abortion and respiratory syndrome – PEARS), bệnh bí hiểm ở lợn
(Mystery swine disease)... Đến năm 1992, tác nhân gây bệnh là một loại virus
mới đã được phân lập và xác định độc lập ở Mỹ và châu Âu(Collins et al., 1992;
Wensvoort et al., 1991).Cũng trong năm này, tổ chức thú y thế giới (OIE) đã
thống nhất tên gọi của bệnh là “Hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn”.
Theo Zimmerman (2003) và các tài liệu liên quan, kết quả nghiên cứu hồi
cứu cho thấy, các đàn lợn dương tính huyết thanh học đối với virus PRRS đã
xuất hiện muộn nhất kể từ năm 1979 tại Canada. Cũng theo nghiên cứu này, 1
trên tổng số 26 mẫu huyết thanh lợn dương tính huyết thanh học với virus
PRRS ở bang Iowa Mỹ vào năm 1985 (chiếm 3,8%), và con số này đã tăng
nhanh chóng vào các năm sau đó. Kết quả tương tự cũng được quan sát thấy ở
các nước châu Âu, khi số lượng các đàn lợn dương tính huyết thanh học đối với
virus PRRS tăng mạnh trong khoảng năm 1988 và 1989, trước khi các đợt dịch
đầu tiên bùng nổ.
Từ năm 2005 trở lại đây, 25 nước và vùng lãnh thổ trên hầu hết các châu
lục đều đã báo cáo về sự lưu hành của virus PRRS. Đặc biệt, kể từ năm 2006,

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 4


một biến chủng mới của virus PRRS xuất hiện ở Trung Quốc và nhanh chóng lan
rộng ra nhiều nước ở Đông Nam Á như Việt Nam (Feng et al., 2008), Thái Lan
(Nilubol et al., 2013), Ấn Độ, Campuchia, Lào, v.v. (Thông cáo của OIE, 2015)
2.1.1.2. Lịch sử hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn tại Việt Nam
Bằng chứng huyết thanh học cho thấy sự phơi nhiễm đối với virus PRRS ở
Việt Nam đã xuất hiện muộn nhất kể từ năm 1997, khi kết quả kiểm tra huyết thanh
học cho thấy 10/51 lợn giống nhập khẩu từ Mỹ đã cho kết quả dương tính với
PRRS.Theo báo cáo của cục thú y (2007), đã có một tỉ lệ lợn giống nhất định có
huyết thanh dương tính với bệnh “tai xanh”. Tuy nhiên, bệnh chỉ bắt đầu gây thiệt
hại nghiêm trọng đối với ngành chăn nuôi lợn ở Việt Nam kể từ tháng 3/2007, khi
xuất hiện các ổ dịch tại miền Bắc, và sau đó nhanh chóng lan rộng ra cả nước.
Trong giai đoạn từ 2007 – nửa đầu năm 2013, tại Việt Nam đã có 3 đợt dịch
lớn xảy ra vào các năm 2008, 2010 và 2012 (Bảng 2.1), chủ yếu xảy ra trong giai
đoạn khoảng từ tháng 3 đến tháng 9, đặc biệt trong giai đoạn từ tháng 3 đến
tháng 5 và tháng 7 đến tháng 9 (Đỗ Hữu Dũngvà cs., 2013; Văn Đăng Kỳ, 2012)
Bảng 2.1. Tình hình nhiễm bệnh tai xanh trong cả nước
giai đoạn 2007 – 2013
Năm

Số tỉnh

Số lợn mắc
(con)

Số lợn chết và tiêu hủy

(con)

2007

19 tỉnh, thành phố

70.577

20.366

2008

26 tỉnh, thành phố

309.586

300.906

2009

13 tỉnh, thành phố

7.030

5.847

2010

49 tỉnh thành phố

812.947

422.699

2011

14 tỉnh, thành phố

14.759

14.158

2012

23 tỉnh, thành phố

33.778

21.708

2013

13 tỉnh, thành phố

38.532

18.452

Nguồn: Thống kê của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

Theo số liệu chính thức của cục thú y, trong giai đoạn từ nửa cuối năm 2013
đến tháng 9/2015, dịch “tai xanh” không xuất hiện trên cả nước. Tuy nhiên, mới
đây, kể từ đầu tháng 10/2015, dịch “tai xanh” đã được công bố tại 4 tỉnh: Tiền
Giang, Hà Tĩnh, Sóc Trăng, Nghệ An. Bên cạnh đó, chúng tôi cũng đã phát hiện
một số đàn lợn dương tính với virus “tai xanh” tại một số huyện thuộc địa bàn tỉnh
Hưng Yên.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 5


2.1.2. Triệu chứng – bệnh tích
2.1.2.1. Triệu chứng
Triệu chứng lâm sàng của PRRS rất đa dạng, phụ thuộc vào chủng virus
gây bệnh, giai đoạn phát triển của lợn cũng như sức đề kháng của cơ thể cũng
như việc nhiễm ghép với các bệnh khác (Nguyễn Bá Hiên và cs., 2013; Tô Long
Thành, 2007). Lợn mắc PRRS ở mọi lứa tuổi thường có các triệu chứng như: sốt,
ủ rũ, chán ăn, ho, khó thở, xanh da... Ngoài ra, tùy thuộc vào từng lứa tuổi mà
bệnh có các triệu chứng đặc trưng khác nhau.
Triệu chứng điển hình nhất của PRRS có thể quan sát thấy ở các đàn lợn nái
và lợn con theo mẹ. Theo Tô Long Thành (2007), triệu chứng thường gặp ở lợn nái
bao gồm: sảy thai 1 – 3% số nái từ ngày chửa thứ 21 – 109, đẻ non (chiếm 1 –
20%), đẻ ra thai đã chết, thai gỗ, tỷ lệ đẻ giảm, rối loạn động dục, mất sữa, v.v. Đối
với lợn con theo mẹ, tỷ lệ chết cao, từ 10 – 40%, đa số lợn con chết trong tuần đầu
sau khi sinh, số còn lại mắc các triệu chứng như khó thở, tiêu chảy, gầy còm, sưng
mí mắt và kết mạc.

Hình 2.1. Triệu chứng hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn
A:Lợn bị sảy thai, đẻ non, B:Biến màu ở tai, C:Lợn sơ sinh chết hoặc yếu, D, E, F, G: lợn sau cai sữa chết, loại

(Nguồn: />
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 6


Đối với lợn sau cai sữa và lợn trưởng thành, có thể quan sát thấy hiện tượng
sốt, khó thở, viêm phổi, kém ăn... Lợn đực giống có thể bị hôn mê, giảm hoặc
mất tính dục, lượng tinh dịch ít, chất lượng tinh thấp. Đặc biệt, bệnh thường
nghiễm kèm với một số bệnh khác như bại huyết, dịch tả, suyễn lợn, viêm màng
não, v.v. làm tăng mức độ trầm trọng của bệnh (Nguyễn Bá Hiên và cs., 2013).
2.1.2.2. Bệnh tích
a, Bệnh tích đại thể
TheoNguyễn Bá Hiên và cs. (2013),biểu hiện thường gặp khi mổ khám lợn
nhiễm PRRSV là hiện tượng viêm kẽ phổi, các hạch lympho sưng to, cứng, có
màu nâu vàng nhạt sau chuyển màu trắng hoặc nâu sáng. Phổi bị hoại tử và thâm
nhiễm tạo thành các đám chắc, đặc, các thùy bị bệnh có màu xám đỏ, có mủ. Phế
nang chứa dịch viêm, nhăn. Lợn đực có hiện tượng teo ống sinh tinh. Ngoài ra
còn có hiện tượng gan, lách sưng, tụ huyết, thận xuất huyết…

Hình 2.2. Triệu chứng hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn
A: Thận xuất huyết, B: Phổi xuất huyết, Mũi tên chỉ vị trí xuất huyết

Nguồn (Feng và cộng sự, 2008)

b, Bệnh tích vi thể
Kết quảquan sát bệnh tích vi thể ở lợn bị nhiễm hội chứng rối loạn sinh sản
và hô hấp của Tiêu Quang An và Nguyễn Hữu Nam (2011)cho thấy, tỉ lệ xuất
huyết, sung huyết rất cao ở các mẫu phổi, hạch phổi, hạch amindan, hạch ruột,

lách và thận. Đồng thời, nghiên cứu này cũng ghi nhận hiện tượng thâm nhiễm,
thoái hóa và tăng sinh tế bào, tăng sinh nang lympho xuất hiện phổ biến ở phổi,
lách và các hạch trong cơ thể. Lager andHalbur (1996) đã ghi nhận hiện tượng
chết hoạt ở các mô mạch bao quanh thành ruột ở tất cả các lợn bị nhiễm PRRSV.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 7


Ngoài ra, PRRS còn có các bệnh tích vi thể khác như hiện tượng viêm phổi kẽ:
các khoang phổi chứa đầy các mảnh tế bào bị phá hủy; viêm mũi: lớp biểu mô
lông biến mất, các tế bào biểu mô phình to và bong khỏi lớp thượng bì...
(Christianson and Joo, 1994).
2.1.3. Con đường truyền lây
Virus PRRS có thể lây trực tiếp từ lợn bệnh sang lợn lành thông qua các
dịch cơ thể, phân, tinh dịch v.v. Bên cạnh đó, virus có thể xâm nhiễm vào bào
thai thông qua nhau thai (Nguyễn Bá Hiên và cs., 2013). Việc virus có thể tồn
tại lâu trong lợn ở nồng độ thấp đóng vai trò quan trọng trong quá trình lây
truyền bệnh(Yun and Lee, 2013). Ngoài ra, Virus PRRS có thể phát tán thông
qua đường không khí, các dụng cụ chăn nuôi, côn trùng và một số loài động
vật khác.
2.1.4. Tác hại
Bệnh lây lan nhanh chóng và gây thiệt hại nặng trên lợn ở mọi lứa tuổi. Kết
quả điều tra của Đỗ Hữu Dũngvà cs. (2013) trong giai đoạn 2007 – 2012, tỉ lệ lợn
ốm do PRRS gây ra lên tới 65,3% ở các đàn lợn thịt, tỉ lệ chết tương ứng lên tới
55,11%. Bệnh tấn công vào hệ miễn dịch, làm giảm sức đề kháng của lợn. Do
vậy, lợn nhiễm PRRS có thể bị nhiễm các bệnh kế phát khác, làm tăng mức độ
trầm trọng của bệnh. Kết quả điều tra các đàn lợn nái ở tỉnh Tiền Giang vào năm
2010 cho thấy, việc nhiễm ghép PRRS và Leptospira làm tăng đáng kể tỉ lệ sảy
thai ở các đàn lợn nái, có thể lên tới 100% ở các ổ dịch, đồng thời làm giảm đáng

kể số lượng lợn con trong mỗi ổ(Cao Văn Thậtvà cs., 2012).
Bên cạnh đó, PRRS tạo áp lực lên công tác phòng chống bệnh và dập dịch.
Thiệt hại do PRRS hàng năm ở Mỹ trong giai đoạn 2005 – 2011 lên tới 664 triệu
USD, tăng 104 triệu USD so với giai đoạn trước 2005, chủ yếu do giảm số lượng lợn
và tổng sản lượng thịt lợn. Hơn nữa, các chi phí khác liên quan đến phòng chống
PRRS ước tính lên tới 477,79 triệu USD mỗi năm (Holtkamp et al., 2012). Ảnh
hưởng của các đợt dịch “tai xanh” diễn ra trong năm 2008 và 2009 ở Việt Nam cũng
đã làm giảm giá thịt lợn trên thị trường lên tới 30% (Zhang and Kono, 2012).
2.1.5. Phòng chống – điều trị
2.1.5.1. Phòng chống
Biện pháp hiệu quả nhất để phòng chống PRRS là tiêm phòng đầy
đủvaccine phòng bệnh cho lợn. Ngoài ra, chuồng trại cần được vệ sinh, sát trùng
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 8


thường xuyên. Đồng thời, công tác quản lý trang trại cần phải được thực hiện
nghiêm túc: quản lý chất lượng con giống sạch bệnh, tránh nhập lợn mới vào trại
khi đang sảy ra dịch.
2.1.5.2. Điều trị
Hiện nay, do không có thuốc điều trị đặc hiệu, việc điều trị lợn bị nhiễm
PRRS chủ yếu được thực hiện theo hướng nâng cao sức đề kháng của vật
nuôi, điều trị triệu chứng và hạn chế các bệnh kế phát. Các biện pháp thông
thường bao gồm:
-

Loại bỏ các con lợn bị bệnh năng.
Không nhập lợn khỏe vào khu vực lợn bệnh, giãn mật độ nuôi tối đa.
Điều trị kháng sinh phổ rộng để hạn chế nhiễm trùng kế phát.

Hạ sốt đối với lợn bị sốt cao.

2.2.VIRUS GÂY HỘI CHỨNG RỐI LOẠN SINH SẢN VÀ HÔ HẤP Ở LỢN
2.2.1. Đặc điểm của virus
Tác nhân gây hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn là Porcine
Reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV), một virus thuộc chi
Arterivirus, họ Arterivirade, bộ Nidovirales. Tế bào kí chủ chính của virus là
các đại thực bào, đặc biệt là đại thực bào phế nang, do đó, khi virus tấn công
vào kí chủ, chúng làm suy giảm khả năng miễn dịch lợn, khiến cho chúng dễ
dàng bị nhiễm khuẩn kế phát. Bên cạnh đó, PRRSV có thể được phân lập và
nuôi cấy trên các dòng tế bào CL2621 hoặc tế bào Marc-145, có nguồn gốc từ
tế bào thận khỉ xanh châu phi (MA-104) (Collins et al., 1992; Kim et al., 1993;
Meulenberg, 2000).
Đến nay, lợn được coi là kí chủ mẫn cảm duy nhất đối với PRRSV. Lợn
mắc bệnh có thể đào thải virus qua phân và nước tiểu trong 28 ngày, qua nước
bọt trong 42 ngày và trong tinh dịch lên tới 92 ngày sau lây nhiễm. Ngoài ra,
virus có thể tồn tại trong máu, hạch và mô cơ của lợn trong khoảng thời gian lần
lượt là 210 ngày, 157 ngày và từ 1 đến 2 tuần(Lazić and Petrović, 2007).
Tương tự với nhiều loại virus khác, PRRSV khá mẫn cảm với điều kiện
nhiệt độ cao. Virus bị bất hoạt khi lý ở 56oC trong vòng 10 phút. Tuy nhiên,
virus có thể được bảo quản trong điều kiện lạnh sâu trong thời gian dài (Lazić
and Petrović, 2007).
2.2.2. Hình thái và cấu trúc hạt virut
Tương tự như các virus khác thuộc chi này, PRRSV có cấu trúc khối cầu đa
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 9


diện, kích thước khoảng 45 – 55 nm, tỉ trọng khoảng 1,14 g/cm3(Snijder and

Meulenberg, 1998). Virus bao gồm một lõi capsid có kích thước khoảng 20 – 30
nm gồm nhiều tiểu phần giống nhau, bao quanh bởi màng lipidkhá nhẵn (Hinh
2.3.). Kết quả quan sát bằng kính hiển vi điện tử cho thấy, trên bề mặt virus có
các mấu lồi có kích thước khoảng 2 nm, hoặc một số gai có đường kính 10 – 15
nm do các protein vỏ của virus tạo thành (Dokland, 2010).

Hình 2.3. Cấu trúc hạt virion của PRRSV
RNA: vật chất di truyền của PRRSV, GP2: glycoprotein 2, GP3: glycoprotein 3, GP4: glycoprotein 4, GP5:
glycoprotein 5, M: matrix protein, E: envelop protein, N: capsid protein.

(Nguồn: />
Protein capsid: có khối lượng khoảng 14 – 15 kDal, liên kết trực tiếp với
vật chất di truyền của virus. Đây là một trong 3 protein chiếm tỉ lệ lớn nhất bên
cạnh matrix protein và GP5. Capsid protein có chiều dài khoảng 123 – 128
amino acid, có đặc tính kháng nguyên cao, tuy nhiên protein này không có vai
trò trong việc tạo miễn dịch bảo hộ trên lợn đối với sự tấn công của
PRRSV(Dokland, 2010).
GP2: là một trong những glycoprotein nhỏ nằm trên màng của virus, có
khối lượng khoảng 29 – 30 kDal. GP2 có chiều dài khoảng 253 – 256 amino
acid, bao gồm 2 vị trí glycosyl hóa khá bảo thủ ở mỗi genotype khác nhau: vị trí
173 và 179 ở type I và 171 và 178 ở type II. Tuy nhiên, các vị trí glycosyl hóa
này không có vai trò trong sự xâm nhiễm của virus vào trong tế bào (Dokland,
2010). Mức độ tương đồng về trình tự amino acid giữa 2 type khoảng 62%.
E protein: đây là 1 protein cấu trúc không glycosyl hóa của PRRSV, khối lượng
phân tử khoảng 10 kDal, dài khoảng 73 amino acid(Lee and Yoo, 2006; Wissink et
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 10

al., 2005). E protein có vai trò quan trọng trong việc xâm nhiễm của virus vào tế bào
chủ, nhưng không ảnh hưởng đến quá trình lắp ráp của hạt virus (Lee and Yoo, 2006).
GP3: có chiều dài 254 –265 amino acid, bao gồm 6 vị trí glycosyl hóa: 29.
42, 50, 131, 150, 160 ở type II và 27, 42, 50, 130, 151, 159 ở type I. Kết quả
phân tích khối phổ cho thấy, cả 6 vị trí này đều được glycosyl hóa. Mức độ tương
đồng về trình tự GP3 của 2 genotype khoảng 58% (Dokland, 2010). Ngoài ra,
GP3 có chứa 1 vị trí epitope trung hòa.
GP4: có chiều dài khoảng 178 – 183 amino acid bao gồm 4 vị trí glycosyl
hóa: 37, 84, 120, 130(Dokland, 2010). Bên cạnh đó, GP4 có chứa 1 vị trí quyết
định kháng thể trung hòa nằm ở vị trí từ 39 – 79. Mức độ tương đồng về trình tự
amino acid giữa 2 genotype vào khoảng 67%.
GP2, GP3, GP4 cùng với protein E cấu tạo nên phức hợp đóng vai trò quan
trọng trong quá trình xâm nhiễm lên tế bào kí chủ thông qua thụ thể
CD163(Dokland, 2010) (Hình 2.4.).
ORF5a: đây là protein mới được xác định có mặt ở PRRSV nói riêng và các
virus thuộc chi Arterivirus nói chung. ORF5a có chiều dài 51 amino acid, khối
lượng phân tử khoảng 10 kDal, và có các vị trí được cải biến sau dịch mã
(Johnson et al., 2011). Theo nghiên cứu của Sun et al. (2013), ORF5a được cho
là có ảnh hưởng đến sức sống của virus.

Hình 2.4. Tương tác giữa protein cấu trúc của virus với thụ thể
trên tế bào kí chủ
GP2: glycoprotein 2, E: envelop protein, GP3: glycoprotein 3, GP4: glycoprotein 4, GP5: glycoprotein 5, M:
matrix protein, Sn: Sialoadhesin, HepS: heparan sulfate, Gạch liền: liên kết bởi cầu nối disulfite, gạch đứt:
tương tác không cộng hóa trị

(Nguồn (Dokland, 2010)).

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 11


GP5: glycoprotein 5 là một protein cấu trúc chính trên vỏ của virus, đóng vai
trò quan trọng trong quá trình xâm nhập của virus vào tế bào của vật chủ, đồng
thời chứa nhiều epitope kích thích hệ thống miễn dịch của cơ thể chống lại virus
(Dea et al., 2000; Meulenberg, 2000).GP5 có chiều dài khoảng 200 amino acid
(type II) và 201 amino acid (type I), đây cũng là protein có mức độ biến động lớn
nhất, không chỉ giữa 2 type, mà còn trong các subtype. Mức độ tương đồng về
trình tự giữa type I và type II dao động trong khoảng 51 – 55%(Dokland, 2010).
Mức độ đa dạng về trình tự GP5 có thể liên quan đến việc không có bảo hộ chéo
giữa 2 type virus. Nhiều nghiên cứu cho thấy, vị trí glycosyl hóa ở GP5 đóng vai
trò quan trọng trong việc lẩn tránh các đáp ứng miễn dịch dịch thể của kí chủ
(Ansari et al., 2006; Li et al., 2015).
Matrix protein: có chiều dài khoảng 173-174 amino acid, không chứa vị trí
glycosyl hóa. Đây là protein bảo thủ nhất của PRRSV(Dokland, 2010). Protein M
được cho là có vai trò trong quá trình lắp ráp và giải phóng virus ra khỏi tế bào kí
chủ (Snijder and Meulenberg, 1998). Bên cạnh đó, protein M còn mang vị trí
nhận biết của kháng thể trung hòa (Trible et al., 2015; Yang et al., 2000).
GP5 và protein Mliên kết với nhau bởi liên kết di-sulfite, cấu tạo nên phần
lớn protein trên bề mặt virus. Phức hợp protein GP5/M đóng vai trò quan trọng
trong trong quá trình nảy tạo hạt virus hoàn chỉnh. Bên cạnh đó, phức hợp này
cũng đóng vai trò quan trọng trong việc xâm nhập của virus vào trong tế bào,
thông qua tương tác với herapan sulphate và tiếp theo là sialoadhesin (Delputte
et al., 2005) (Hình 2.4.).
2.2.3. Tổ chức bộ gene
Bộ gene của PRRS là RNA sợi đơn dương, có kích thước vào khoảng 15
kilobase pair, với đầu mũ 5’ và đuôi polyA.bao gồm 10 ORF, trong đó ORF1a và
ORF1b chiếm đến 75% kích thước bộ gene, tiếp đến là các ORF2a, ORF2b,
ORF3, ORF4, ORF5a, ORF5, ORF6 và ORF7(Han and Yoo, 2014).

ORF1a và ORF1b mã hóa cho các polyprotein pp1a và pp1ab, trong đó
pp1ab được biểu hiện muộn hơn do cơ chế dịch 1 khung đọc tại vùng chồng lấn
giữa ORF1a và ORF1b. Quá trình xử lý sau dịch mã của các polyprotein này tạo
ra 14 protein phi cấu trúc (Non-structure protein: Nsp), tham gia vào quá trình
nhân lên và lắp ráp của virus. Quá trình xử lý sau dịch mã này bao gồm quá trình
tự cắt nhằm giải phóng ra 3 Nsp ở đầu N của polyprotein: Nsp1α, Nsp1β và
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 12


Nsp2, có đặc tính tương tự các papain protease. Quá trình xử lý sau đó được thực
hiện thông qua Nsp4, có hoạt tính serine protease, giải phóng ra 14 Nsp có chức
năng, vai trò khác nhau (Han and Yoo, 2014) (Hình 2.5.).

Hình 2.5 Sơ đồ tổ chức genome và các quá trình dịch mã của PRRSV
A: tổ chức bộ gene của virus, B: quá trình dịch mã của virus

Nguồn: (Han and Yoo, 2014)

Bên cạnh đó, trong quá trình xâm nhiễm, virus còn tạo ra 6bộ gene phụ
mã hóa cho các protein ở đầu 3’ của genome. Các mRNA này cùng có 1 trình
tự đầu dẫn 5’ giống với trình tự trên genome virus và có vai trò tín hiệu điều
hòa dịch mã. Thông qua 6 bộ gene phụ này, 8 ORF mã hóa cho các protein
cấu trúc của virus được dịch mã, tạo nguyên liệu cho quá trình lắp ráp cấu
thành nên hạt virion hoàn chỉnh.
2.3. SỰ BIẾN ĐỔI CÁC ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN CỦA VIRUS GÂY HỘI
CHỨNG RỐI LOẠN SINH SẢN VÀ HÔ HẤP Ở LỢN
Tuy mới chỉ xuất hiện và gây hại kể từ những năm cuối thập kỉ 80 của thế
kỉ XX, các nghiên cứu về di truyền và tiến hóa bằng các công cụ tin sinh học đã

cho thấy PRRSV đã xuất hiện từ trước đó khá lâu. Phần lớn các nghiên cứu về sự
tiến hóa của PRRSV đều tập trung trên trình tự gene ORF5.Nghiên cứu tiến hóa
của các chủng PRRSV type 1 dựa trên trình tự ORF5 trên toàn thế giới cho thấy,
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 13