Đặc điểm di truyền của vi khuẩn neisseria meningitidis gây bệnh viêm màng não mô cầu tại một số tỉnh miền bắc việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
--------š²œ--------

Trần Văn Lực

ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN CỦA VI KHUẨN
Neisseria meningitidis GÂY BỆNH VIÊM MÀNG NÃO
MÔ CẦU TẠI MỘT SỐ TỈNH MIỀN BẮC VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Nghệ An – 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
--------š²œ--------

Trần Văn Lực

ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN CỦA VI KHUẨN
Neisseria meningitidis GÂY BỆNH VIÊM MÀNG NÃO
MÔ CẦU TẠI MỘT SỐ TỈNH MIỀN BẮC VIỆT NAM

Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
Mã số: 60.42.10.14

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Giang An

TS. Nguyễn Minh Hường

Nghệ An - 2017
i


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tôi, các số liệu và kết quả nghiên
cứu ghi trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa
từng được cơng bố trong bất kỳ một cơng trình nào khác.
Họ tên tác giả

Trần Văn Lực

ii


Lời Cảm Ơn
Luận văn là một phần kết quả của đề tài “Nghiên cứu sự phân bố và đặc điểm
di truyền của vi khuẩn Neisseria meningitidis gây bệnh viêm màng não mô cầu tại
miền Bắc Việt Nam” được tài trợ bởi Quỹ Phát triển khoa học và Công nghệ quốc
gia Nafosted (Mã số: 106-NN.02-2015.66, Chủ nhiệm: TS Nguyễn Minh Hường).
Hoàn thành luận văn này, tơi bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến người hướng dẫn
khoa học: TS. Nguyễn Thị Giang An - Phó viện Trưởng viện Sư phạm tự nhiên,
Trường Đại học Vinh và TS. Nguyễn Minh Hường phòng Vi sinh phân tử - Viện
Công nghệ Sinh học, thuộc viện Hàn lâm khoa học và công nghệ Việt Nam đã tận
tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi trong suốt q trình nghiên cứu.
Tơi xin chân thành cảm ơn q thầy giáo, cô giáo trong viện Sư phạm tự nhiên,
Trường Đại học Vinh đã nhiệt tình giảng dạy và có những ý kiến đóng góp q báu
cho đề tài.

Tơi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, Phòng Đào tạo Sau Đại học
Trường Đại học Vinh đã tạo điều kiện cho tôi học tập và nghiên cứu.
Tôi cũng gửi lời cảm ơn PGS.TS Đồng Văn Quyền và các cán bộ phòng Vi sinh
vật học phân tử, Viện Công nghệ Sinh học, Viện Hàn lâm khoa học và công nghệ
Việt Nam đã trực tiếp hướng dẫn, tạo điều kiện cho tôi trong quá trình nghiên cứu,
thực hiện đề tài.
Xin cảm ơn các đồng nghiệp, bạn bè và những người thân đã nhiệt tình động
viên, giúp đỡ tơi trong suốt q trình thực hiện đề tài.
Nghệ An, tháng 8 năm 2017
Tác giả
Trần Văn Lực

iii


MỤC LỤC
Trang
Lời cam đoan ................................................................................................................... ..i
Lời cảm ơn ....................................................................................................................... ..ii
Mục lục ............................................................................................................................ ..iii
Bảng chữ viết tắt .............................................................................................................. ..v
Danh mục các bảng biểu ................................................................................................. ..vi
Danh mục các hình........................................................................................................... .vii
MỞ ĐẦU ........................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài............................................................................................................ 1
2. Mục đích nghiên cứu ..................................................................................................... 2
3. Cấu trúc của luận văn ..................................................................................................... 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU....................................... 3
1.1. Vi khuẩn Neisseria meningitidis và bệnh viêm não mô cầu ....................................... 3
1.1.1. Đặc điểm sinh học của vi khuẩn Neisseria meningitidis ...................................... 3

1.1.2. Đại cương về bệnh viêm não mô cầu ................................................................... 5
1.2. Sinh học phân tử của vi khuẩn Neisseria meningitidis ............................................... 9
1.2.1. Hệ gene của vi khuẩn Neisseria meningitidis....................................................... 9
1.2.2. Đặc điểm gene đích phát hiện vi khuẩn Neisseria meningitidis ......................... 10
1.2.3. Kháng nguyên bề mặt của vi khuẩn Neisseria meningitidis............................... 12
1.3. Tình hình nghiên cứu Neisseria meningitidis và bệnh viêm não mơ cầu trên
thế giới ............................................................................................................................. 16
1.4. Tình hình nghiên cứu Neisseria meningitidis và bệnh viêm não mơ cầu tại
Việt Nam .......................................................................................................................... 19
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................. 21
2.1. Vật liệu ...................................................................................................................... 21
2.1.1. Nguyên liệu ....................................................................................................................... 21
2.1.2. Đối tượng nghiên cứu ......................................................................................... 21
2.1.3. Dụng cụ, thiết bị ................................................................................................. 22
2.1.4. Các dung dịch dùng điện di trên gel agarose ................................................................ 22
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................................. 22
2.3. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................... 22
2.3.1. Xác định sự có mặt của Neisseria meningitidis trong mẫu bệnh phẩm bằng
phương pháp PCR ............................................................................................................ 22
2.3.2. Tách chiết DNA tổng số .................................................................................... 23
2.3.3. Định type Neisseria meningitidis trong mẫu bằng phương pháp PCR .............. 23
2.3.4. Kiểm tra sản phẩm PCR bằng điện di trên gel agarose ...................................... 23
iv


2.3.5. Tinh sạch sản phẩm PCR .................................................................................... 24
2.3.6. Phân tích phát sinh chủng loại và nguồn gốc tiến hoá trên trình tự gene của các
chủng Neisseria meningitidis ................................................................................................. 24
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ................................................................... 25
3.1. Thu nhận mẫu chứa vi khuẩn Neisseria meningitidis tại một số tỉnh miền Bắc

Việt Nam .......................................................................................................................... 25
3.2. Xác định vi khuẩn Neisseria meningitidis bằng phương pháp PCR ......................... 26
3.3. Định danh type huyết thanh bằng phương pháp PCR...............................................29
3.4. Phân tích gene porA của 19 chủng Neisseria meningitidis được phân lập ở miền Bắc
Việt Nam..........................................................................................................................31
3.5. Phân tích gene fHbp của 19 chủng Neisseria meningitidis được phân lập ở miền Bắc
Việt Nam..........................................................................................................................41
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 55

v


BẢNG CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
bp

Nghĩa tiếng Anh

Nghĩa tiếng Việt Nam

Base pair

Cặp bazo

cADN

Complementary DNA

ADN bổ sung

DNA

Deoxyribonucleic acid

Axit deoxyribonucleic

CbF

Cerebrospinal fluid

Dịch não tuỷ

PCR
CDS

Polymerase Chain
Reaction
Coding sequence

Phản ứng thay đổi chuỗi
nucleotide
Trình tự mã hố

HGT

Horizontal gene transfer

Chuyển gen ngang

LOS

Lipo-oligosaccharide

Glycolipid màng ngồi

fHpb

Factor H binding protein

vi

Mã hóa kháng nguyên gắn yếu tố H


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Tên bảng

Nội dung

Trang

Bảng 1.1. Thông tin hệ gene của ba chủng N. meningitidis

10

Bảng 1.2. Số liệu điều tra về viêm màng não tại một số quốc gia Châu Á

18

Bảng 2.1. Danh sách các mẫu bệnh phẩm sử dụng nghiên cứu

21

Bảng 2.2. Trình tự các cặp mồi sử dụng trong phản ứng PCR

22

Trình tự cặp mồi sử dụng để định type huyết thanh của 19 chủng
Bảng 2.3. Neisseria meningitidis của vi khuẩn Neisseria meningitidis thu
được tại một số tỉnh miền Bắc Việt Nam.

23

Trình tự cặp mồi sử dụng để thu nhận gene fHbp của 19 chủng vi
Bảng 2.4. khuẩn Neisseria meningitidis thu được tại một số tỉnh miền Bắc
Việt Nam.

24

Bảng 3.1.

Thông tin các chủng vi khuẩn viêm não mô cầu - Neisseria
meningitidis sử dụng trong đề tài này

25

Bảng 3.2.

Kết quả đo nanodrop của 19 chủng Neisseria meningitidis thu

được tại một số tỉnh miền Bắc Việt Nam

28

Bảng 3.3.

Các chủng huyết thanh thu được bằng phương pháp PCR của các
mẫu

30

Trình tự cặp mồi sử dụng để thu nhận gene porA của 19 chủng vi
Bảng 3.4. khuẩn Neisseria meningitidis thu được tại một số tỉnh miền Bắc
Việt Nam.

32

Kết quả so sánh alelle của gene porA 19 chủng nghiên cứu và các
chủng trên thế giới

36

Danh sách so sánh phân tích trình tự nucleotide của gene porA và
Bảng 3.6. mối quan hệ nguồn gốc tiến hóa của 19 chủng nghiên cứu với các
chủng tương đồng trên thế giới.

38

Danh sách so sánh phân tích trình tự nucleotide của gene fHbp và
Bảng 3.7. mối quan hệ nguồn gốc tiến hóa của 19 chủng nghiên cứu với các

chủng tương đồng trên thế giới.

47

Bảng 3.5.

Bảng 3.8.

Kết quả so sánh trình tự nucleotide gene fHbp với các chủng sản
xuất làm vacxin trên thế giới

vii

50


DANH MỤC CÁC HÌNH
Tên hình

Nội dung

Trang

Hình 1.1.

Hình ảnh tế bào và nhuộm Gram N. meningitidis từ dịch não tủy

Hình 1.2.
Hình 1.3.

Sơ đồ cơ chế vi khuẩn N. meningitidis gây nhiễm trùng viêm màng
não.
Cấu trúc bề mặt của vi khuẩn Neisseria meningitidis cắt ngang

Hình 1.4.

Quy trình sản xuất vacxin thế hệ mới

8

Hình 1.5.

Hệ gene của vi khuẩn Neisseria meningitidis chủng MC58

9

Hình 1.6.

Đặc điểm gene mã hóa kháng ngun của N.meningitidis

11

Hình 1.7.

Hình ảnh màng tế bào N. meningitidis cắt ngang

12

Hình 1.8.

Vị trí của các gene porA và fHpb trong bộ gen của vi khuẩn
Neisseria meningitidis

14

Hình 3.1.

Ảnh chụp vi khuẩn Neisseria meningitidis ni cấy trên mơi trường
thạch máu

3
4
5

26

Hình 3.2.

Kết quả điện di DNA tổng số của một số chủng trong 19 chủng
được nghiên cứu

27

Hình 3.3.

Điện di PCR một số chủng với mồi CtrA của vi khuẩn Neisseria
meningitidis thu được tại một số tỉnh miền Bắc Việt Nam.

28

Hình 3.4.

Điện di sản phẩm PCR định type một số chủng với mồi synD của
vi khuẩn Neisseria meningitidis thu được tại một số tỉnh miền Bắc
Việt Nam.

29

Hình 3.5.

Điện di sản phẩm PCR định type một số chủng với mồi synE của
vi khuẩn Neisseria meningitidis thu được tại một số tỉnh miền Bắc
Việt Nam.

30

Hình 3.6

Kết quả thu nhận gene porA bằng mồi đặc hiệu porA của 16/19
chủng vi khuẩn Neisseria meningitidis được phân lập ở miền Bắc
Việt Nam

32

Hình 3.7.

Giản đồ một phần trình tự gene PorA của chủng 14156

33

Hình 3.8.

Một phần trình tự nucleotide gene porA của 19 chủng Neisseria
meningitidis được phân lập ở miền Bắc Việt Nam

33

Hình 3.9.

Kết quả so sánh một phần trình tự nucleotide gene porA của 19
chủng nghiên cứu

34

Mối quan hệ nguồn gốc chủng loại giữa 19 chủng được nghiên
Hình 3.10. cứu về thành phần nucleotide của gene porA bằng phần mềm
Mega 7.0

35

Hình 3.11. So sánh trình tự gene porA của chủng 17088 với các chủng tương

37

viii


đồng trên thế giới
Hình 3.12.

So sánh trình tự gene porA của chủng 17084 với các chủng tương
đồng trên thế giới

37

Hình 3.13.

Kết quả so sánh trình tự nucleotide gene porA của 19 chủng phân
lập tại Việt Nam và 10 chủng trên thế giới.

39

Hình 3.14.

Cây phát sinh chủng loại của 19 chủng trong nghiên cứu với 10
chủng trên thế giới đã đăng ký trên ngân hàng gene.

40

Kết quả sản phẩm PCR thu nhận gene fHbp một số chủng của vi
Hình 3.15. khuẩn Neisseria meningitidis thu được tại một số tỉnh miền Bắc

42

Việt Nam.
Hình 3.16.

Một phần trình tự nucleotide gene fHbp của 19 chủng Neisseria
meningitidis được phân lập ở miền Bắc Việt Nam

43

Hình 3.17.

Kết quả so sánh một phần trình tự nucleotide gene fHbp của 19
chủng nghiên cứu

44

Mối quan hệ nguồn gốc chủng loại giữa 19 chủng được nghiên
Hình 3.18. cứu về thành phần nucleotide của gene fHbp bằng phần mềm

45

Mega 7.0
Hình 3.19.
Hình 3.20.

So sánh trình tự gene fHbp của chủng 14196 với các chủng tương
đồng trên thế giới
So sánh trình tự gene fHbp của chủng 14155 với các chủng tương
đồng trên thế giới

46
46

Cây phát sinh chủng loại khi so sánh nucleotide gene fHbp của 19
Hình 3.21. chủng trong nghiên cứu với 18 chủng trên thế giới đã đăng ký trên
ngân hàng gen.

49

Hình 3.22. Trình tự amino acid của allele 7

51

Hình 3.23. Trình tự amino acid của allele 19

51

Hình 3.24.

Kết quả so sánh trình tự amino acid gene fHbp của allele 7 với 9
chủng Neisseria meningitidis được phân lập ở miền Bắc Việt Nam

52

Hình 3.25.

Kết quả so sánh trình tự amino acid gene fHbp của allele 19 với 9
chủng Neisseria meningitidis được phân lập ở miền Bắc Việt Nam

52

ix


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Viêm não mô cầu (còn được gọi là màng não cầu) là bệnh trên người, do khuẩn

não mô cầu gây ra với nhiều bệnh cảnh khác nhau tại nhiều cơ quan như đường hô
hấp, máu, hệ thần kinh, khớp, màng tim, mắt, đường niệu và sinh dục. Đây là căn
bệnh tuy ít gặp nhưng lây lan rất nhanh qua đường hô hấp. Bởi thế chúng có khả năng
phát triển thành dịch. Mặc dù ít gặp, nhưng đây là một bệnh nguy hiểm có thể xảy ra
ở mọi lứa tuổi. Những nhóm có nguy cơ cao nhất là trẻ em dưới 5 tuổi và người trẻ
tuổi từ 15 đến 24 tuổi.
Cầu khuẩn màng não có tên Neisseria meningitidis thuộc họ Neisseriaceae,
giống Nesseria - là song cầu khuẩn hình hạt cà phê. Vi khuẩn này có kích thước 0,6
- 0,8 µm, có vỏ polysaccarit, ái khí, không di động, không tạo thành nha bào. Vi
khuẩn này chỉ mọc ở các môi trường như thạch máu, thạch chocolat.
Vi khuẩn Neisseria meningitidis là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây
bệnh viêm màng não mô cầu ở người đặc biệt là trẻ em trên khắp thế giới. Cho đến
nay, hàng năm trên thế giới ước tính có khoảng 1,2 triệu ca nhiễm Neisseria
meningitidis, với tỷ lệ tử vong lên đến 135 nghìn ca mỗi năm [40]. Mặc dù các chiến
lược tiêm chủng vacxin và các liệu pháp kháng sinh đã giảm thiểu và ngăn chặn hiệu
quả bùng phát dịch trên diện toàn cầu. Một số vùng trên thế giới hiện vẫn là điểm
nóng viêm màng não mơ cầu với tỷ lệ bùng phát dịch >1 dịch/ năm và tỷ lệ lây nhiễm
trong quần thể là >10 ca/ 100 nghìn người [39].
Một trong số những lý do hạn chế sự thành công của các chiến lược vacxin và
liệu pháp kháng sinh là sự đa dạng của các serotype/serosubtype và sự biến đổi di
truyền nhanh của Neisseria meningitidis qua tái tổ hợp làm cho vi khuẩn này có thể
kháng lại vacxin và kháng kháng sinh. Tại Việt Nam vacxin phòng viêm não mơ cầu
hiện đều nhập từ nước ngồi, do đó có thể sẽ khơng có sự tương thích kháng nguyên
cao với các chủng vi khuẩn đang lưu hành trong nước và làm giảm hiệu quả phòng
bệnh của vacxin.
Thực tế này đặt ra yêu cầu cấp thiết cần phải tiến hành những nghiên cứu điều
tra dịch tễ học phân tử và đặc biệt là các đặc điểm biến đổi về di truyền và nguồn gốc
tiến hóa của các chủng N. meningitidis đang lưu hành trong nước, để có chiến lược
dự phịng và ngăn chặn dịch viêm màng não mơ cầu hiệu quả. Đề tài nghiên cứu này
có ý nghĩa quan trọng trong việc định hướng cho việc nhập khẩu và sản xuất vacxin

trong nước phù hợp với chủng vi khuẩn đang lưu hành ở Việt Nam. Thơng qua đó
góp phần vào chiến lược phịng dịch viêm màng não mơ cầu do N.meningitidis ở Việt
Nam. Xuất phát từ những lý luận và thực tiễn nói trên nên chúng tơi chọn đề tài: “Đặc
điểm di truyền của vi khuẩn Neisseria meningitidis gây bệnh viêm màng não mô
cầu tại một số tỉnh miền Bắc Việt Nam”

1


2. Mục tiêu nghiên cứu
+ Xác định được đặc điểm di truyền, nguồn gốc tiến hóa, sự biến đổi di truyền
ở mức độ nucleotide và amino acid của một số gen liên quan đến tính kháng nguyên
bề mặt các chủng N. meningitidis đang lưu hành ở miền Bắc Việt Nam.
+ Cung cấp cơ sở khoa học và nguyên liệu di truyền cho các nghiên cứu tiếp
theo trong việc phát triển kit chẩn đốn và vacxin phịng bệnh viêm màng não mô cầu
do N. meningitidis gây ra tại Việt Nam.
3. Nội dung nghiên cứu
+ Thu nhận mẫu chứa vi khuẩn Neisseria meningitidis tại một số tỉnh miền Bắc,
Việt Nam
+ Định danh type huyết thanh vi khuẩn Neisseria meningitidis bằng phương
pháp PCR
+ Phân tích đặc điểm di truyền, nguồn gốc tiến hóa, sự biến đổi di truyền ở mức
độ nucleotide và amino acid gene porA của các chủng Neisseria meningitidis được
phân lập tại một số tỉnh miền Bắc Việt Nam.
+ Phân tích đặc điểm di truyền, nguồn gốc tiến hóa, sự biến đổi di truyền ở mức
độ nucleotide và amino acid gene fHbp của các chủng Neisseria meningitidis được
phân lập tại một số tỉnh miền Bắc Việt Nam.
4. Cấu trúc luận văn
Ngoài các mục như trang bìa, mục lục, danh mục bảng biểu và hình ảnh. Bài luận
văn được cấu trúc thành các phần:

Mở đầu
Chương 1. Tổng quan nghiên cứu
Chương 2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
Chương 3. Kết quả nghiên cứu và bàn luận
Kết luận và kiến nghị

2


CHƯƠNG 1.
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1. Vi khuẩn Neisseria meningitidis và bệnh viêm não mô cầu
1.1.1. Đặc điểm sinh học của vi khuẩn Neisseria meningitidis
1.1.1.1. Danh pháp khoa học vi khuẩn Neisseria meningitidis
Giới(Regnum)
Bacteria
Ngành(Phylum)
Proteobacteria
Lớp(class)
Bộ(Ordo)

Beta Proteobacteria
Neisseriaceae

Họ(Familia)
Chi
Lồi

Neisseriaceae
Neisseria

Neisseria meningitidis

(Theo Albrecht & Ghon 1901, />1.1.1.2. Hình dạng, cấu trúc và tính chất bắt màu của vi khuẩn Neisseria
meningitidis
Trong dịch não tủy N. meningitidis có hình thể rất giống lậu cầu, đó là các song
cầu Gram âm, hai mặt lõm quay vào nhau trơng giống hình hạt cà phê.

Hình 1.1. Hình ảnh tế bào và nhuộm Gram N. meningitidis từ dịch não tủy
(Nguồn: Meningococcus are oxidase-positive bacteria (Levinson W. 2014))

Kích thước tế bào khoảng 1µm. Chúng có thể nằm bên trong hoặc bên ngoài tế
bào bạch cầu. Trên các mơi trường ni cấy N. meningitidis có hình dạng và kích
thước dễ thay đổi, tính chất bắt màu Gram cũng không đồng đều giữa các tế bào.
Nhiều tế bào có xu hướng tăng tính đề kháng với chất tẩy màu. Nuôi cấy càng lâu và
cấy chuyển càng nhiều lần thì hình dạng tế bào càng mất dần tính chất điển hình.
N. meningitidis trong dịch não tủy thường có vỏ, tính chất này thể hiện dưới
hình thức một vùng sáng xung quanh tế bào vi khuẩn khi nhuộm bằng các phương
pháp thông thường hoặc dễ nhận biết hơn nếu làm phản ứng phình vỏ bằng kháng
huyết thanh tương ứng. Khi mới phân lập, N. meningitidis có các pili ở bề mặt. Những

3


pili này giúp cho vi khuẩn bám vào tế bào biểu mơ vùng họng mũi và duy trì tình
trạng người lành mang vi khuẩn. Trên các môi trường nhân tạo, sự hiện diện của pili
phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện ni cấy [1].
1.1.1.3. Vịng đời của vi khuẩn Neisseria meningitidis
Vi khuẩn N. meningitidis khi tiếp xúc với bệnh nhân ban đầu xảy ra ở vịm
họng, nơi vi khuẩn có thể dễ dàng tiếp xúc với niêm mạc của họng (giai đoạn 1 như
hình 1.2). Vi khuẩn sẽ vượt qua hệ thống phòng vệ của vật chủ (hàng rào vật lý, miễn

dịch tại chỗ, thực bào/đại thực bào) xâm nhập lớp dưới niêm mạc.
Khi bề mặt vi khuẩn tiếp xúc thì capsid gắn vào các tế bào biểu mơ và sau đó
gây đáp ứng miễn dịch với cơ thể (giai đoạn 2 và 3), tại đây các vi khuẩn chưa gây ra
các vấn đề nghiêm trọng về sức khoẻ cho người bệnh. Sau đó vi khuẩn tiếp tục vào
mạch máu (giai đoạn 4) đi đến hệ thần kinh trung ương dẫn đến hậu quả nghiêm trọng
đối với người bệnh. N.meningitidis có khả năng vượt qua hàng rào máu-não và đi vào
dịch não tủy não. Tại đây, vi khuẩn sinh trưởng và phát triển (giai đoạn 5 và 6) tác
động trực tiếp vào các tế bào thần kinh (giai đoạn 9, 10) bằng cách giải phóng các
cytokine viêm dẫn đến viêm màng não (Hình 1.2.)
Hậu quả cuối cùng của tương tác mầm bệnh-vật chủ là tổn thương tế bào nội
mô và tăng tính thấm hàng rào máu não, từ đó dẫn đến nhiều thành phần của máu
xâm nhập vào trong khoang dưới nhện, góp phần vào hiện tượng phù não nguồn gốc
vận mạch và tăng protein dịch não tủy dẫn đến phù não do ngộ độc tế bào.

4


Hình 1.2. Sơ đồ cơ chế vi khuẩn N. meningitidis gây nhiễm trùng viêm màng não.
(Nguồn: Nature Reviews Neuroscience)

1.1.1.4. Tính chất kháng nguyên bề mặt
N. meningitidis có kháng nguyên vỏ là polysaccharid. Dựa vào kháng nguyên
này - hiện nay ít nhất có 13 nhóm kháng nguyên đã được biết, trong đó 9 nhóm thường
gặp là A, B, C, D, X, Y, Z, W-135 VÀ 29-E; bốn nhóm cịn lại là H, I, K và L thì
hiếm gặp hơn. Các nhóm A, B, C thường gây thành dịch.
Các kháng nguyên của N. meningitidis, đặc biệt là các kháng nguyên
polysaccharid như các lơng đi pili; protein PorA; protein porin… có thể tìm thấy
trong máu và trong dịch não tủy; người ta đã lợi dụng đặc điểm này để chẩn đoán
nhanh N. meningitidis bằng các kỹ thuật miễn dịch [1].

Hình 1.3. Cấu trúc bề mặt của vi khuẩn Neisseria meningitidis cắt ngang
(Nguồn: Nat. Rev. Neurol. doi:10.1038/nrneurol.2011.141)

1.1.2. Đại cương về bệnh viêm não mô cầu
1.1.2.1. Triệu chứng bệnh
Theo tổ chức y tế thế giới, các triệu chứng viêm não mô cầu xuất hiện đột ngột
và phổ biến nhất là: triệu chứng của bệnh gồm sốt cao, nhức đầu, ói mửa. Sau đó da
nổi những vết thâm tím - tử ban. Người bệnh nhiễm trùng huyết thể cấp thường khởi
bệnh đột ngột, sốt cao 39 - 400C, ớn lạnh, rét run nhiều lần, nhức đầu, nơn ói, đau
khớp, thở nhanh, huyết áp có thể thấp. Các triệu chứng thường gặp như: sốt, lạnh run,
nổi nhiều chấm đỏ ở chân các điểm xuất huyết ở chân (có đường kính 1 - 5mm).
Người bệnh có biểu hiện sốt cao đột ngột, đồng thời phát ban đỏ ở cẳng chân, hai bên
hông, mông hay xuất huyết dưới da với mảng xuất huyết to bằng đầu đũa hoặc đầu

5


ngón tay ở thể nhẹ hơn, vi khuẩn não mơ cầu đi vào máu (không gây nhiễm trùng),
màng não gây viêm màng não (gọi là viêm não mô cầu). Bệnh phát rất nhanh, chỉ
trong vòng một ngày [1].
1.1.2.2. Cơ chế sinh bệnh
Vi khuẩn não mô cầu khi thâm nhập cơ thể có thể đi đến nhiều cơ quan trong
cơ thể và gây bệnh ở đó. Não mơ cầu có nhiều thể bệnh như viêm họng do não mô
cầu, nhiễm trùng huyết do não mô cầu, viêm màng não do não mô cầu. Ở mỗi thể
khác nhau, triệu chứng của người bệnh cũng biểu hiện khác nhau. Thể thường gặp
nhất của bệnh là thể nhiễm trùng huyết và viêm màng não mủ.
Nhiễm trùng huyết do não mơ cầu có ba thể là nhiễm trùng huyết cấp, tối cấp
và mãn tính. Các thể bệnh thường gặp và nguy hiểm là: viêm màng não mủ và nhiễm
trùng huyết. Đặc biệt, bệnh nhân có thể bị kết hợp giữa viêm màng não mủ và nhiễm
trùng huyết. Thể nặng nhất là nhiễm trùng huyết tối cấp với 80% bệnh nhân nhiễm

có thể tử vong. Bệnh diễn tiến rất nhanh, gây tử vong trong thời gian ngắn (từ 6 - 12
giờ sau khi phát bệnh), ngay cả khi bệnh nhân đã được điều trị tích cực.
Thường gặp nhất là nhiễm trùng huyết thể cấp, sau đó là thể tối cấp, thể mãn
tính rất hiếm gặp. Triệu chứng phân biệt bệnh não mô cầu với những bệnh khác chính
là tử ban (mảng xuất huyết có hoại tử ở trung tâm), tử ban này lan nhanh về số lượng
cũng như kích thước. Khi tử ban lan nhanh, người bệnh cần thận trọng vì có thể sẽ
rơi vào thể tối cấp. Nhiễm trùng huyết tối cấp chỉ chiếm 10 - 20% các trường hợp
nhiễm trùng huyết do não mô cầu.
Triệu chứng ban đầu có thể như thể nhiễm trùng huyết cấp, nhưng những triệu
chứng nặng sẽ xuất hiện rầm rộ trong 12 giờ. Tử ban xuất hiện sớm và lan tràn rất
nhanh về số lượng cũng như kích thước. Những trường hợp nhiễm trùng huyết tối
cấp có tỉ lệ tử vong rất cao. Thể mãn tính thì ít gặp. Trong bệnh nhiễm não mơ cầu có
thể nhiễm trùng huyết đơn thuần hoặc thể nhiễm trùng huyết kèm theo viêm màng
não mủ. Triệu chứng viêm màng não do não mô cầu lúc khởi bệnh rất khó phân biệt
với trường hợp nhiễm trùng toàn thân. Tuy nhiên trên một số bệnh nhân, bên cạnh
biểu hiện nhiễm trùng huyết và tử ban, dấu hiệu viêm màng não nổi bật với độ nặng
gia tăng dần như sốt, ói, nhức đầu, rối loạn tri giác (mê sản), biểu hiện dấu thần kinh
khu trú như yếu, liệt, co giật [1].
1.1.2.3. Cách phòng tránh bệnh
Vi khuẩn N. meningitidis lây nhiễm qua đường hô hấp nên cách tốt nhất để
phòng bệnh là đeo khẩu trang, tránh tiếp xúc gần với người bệnh và phun xịt hóa chất
diệt khuẩn tại ổ dịch. Ngăn ngừa sự lây lan cho người khác qua đường hô hấp. Nguy
cơ lây bệnh cao nhất thường ở trong tuần lễ đầu tiên khi tiếp xúc với người bệnh.

6


Nên giữ vệ sinh mơi trường thơng thống, sạch sẽ. Nếu có biểu hiện bệnh thì
phải đến bệnh viện ngay để được điều trị sớm, vệ sinh cá nhân phòng bệnh, khử khuẩn
Chloramin B 25%.

1.1.2.4. Vacxin phòng chống bệnh viêm não mô cầu
Do hệ gene của vi khuẩn N. meningitidis dễ xảy ra biến đổi, nhiều phương pháp
tiếp cận để tiêm phòng đã được khám phá. Bộ gene của vi khuẩn liên tục thay đổi do
chuyển gene theo chiều ngang, thay đổi độ dài của chuỗi gene lặp đi lặp lại và sự đột
biến. Ngoài ra, các protein trong và màng ngoài được điều chỉnh một cách dễ dàng
bởi cơ thể có sự kéo dài của pili cần thiết cho việc gắn kết. Do đó, đây là mục tiêu
khi thiết kế vacxin và thuốc kháng sinh. Các phương pháp chính xác nhất để xác định
vi khuẩn N. meningitidis ở bệnh nhân liên quan đến việc xác định các gene, cụ thể
xác định sự biến đổi của bộ gene. Mặc dù có những khó khăn trong điều trị và phịng
ngừa, các nhà nghiên cứu đã phát triển các loại vacxin mới có hiệu quả bảo vệ chống
lại viêm màng não ở mọi lứa tuổi.
Tuy nhiên, việc tiêm phòng cũng đã gặp phải các vấn đề về việc không đặc hiệu
và không gây đáp ứng miễn dịch hoặc tăng tính nhạy cảm của vật chủ đối với các
chủng khơng thể tiêm phịng. Một phương pháp tiếp cận trong thiết kế vacxin là nhắm
mục tiêu các phức hợp protein ngồi màng (OMP). Thơng thường các protein nhắm
mục tiêu là các protein lớp bao gồm porA, porB, hoặc các protein gắn kết transferin,
hoặc protein gắn kết sắt. Các protein này đặc hiệu đối với một số serogroups, khơng
phổ biến trong tồn bộ lồi N. meningitidis. Do đó, mỗi vacxin OMP có thể bảo vệ
chống lại một nhóm huyết thanh cụ thể.
Sự phát triển của các vacxin hiện nay đã trở nên quan trọng hơn bao giờ hết do
tần suất dịch viêm màng não ở nước đang phát triển cùng với sự gia tăng số lượng
dòng kháng kháng sinh. Nếu hiệu quả của kháng sinh theo truyền thống được sử dụng
để điều trị nhiễm trùng đang giảm, thì các biện pháp phịng ngừa sẽ là cách tiếp cận
chính được sử dụng để ngăn chặn dịch bệnh này. Việc phát triển phương pháp chẩn
đoán kịp thời cũng cho phép các bác sĩ bắt đầu điều trị viêm màng não một cách
nhanh chóng. Chẩn đốn sớm và điều trị cũng giúp ngăn chặn sự lây lan của bệnh
nhiễm trùng trong các dịch bệnh.
Hiện nay, tại Việt Nam đang sử dụng hai loại vacxin để tiêm phòng cho não mơ
cầu có tên thương mại là vacxin Meningococcal A+C, xuất xứ từ Pháp và VCMengoc-BC, xuất xứ từ Cuba. Thành phần của vacxin VC-Mengoc-BC là phức hợp
màng ngoài tinh khiết nhóm huyết thanh B và polysaccharide vỏ nhóm huyết thanh

C của não cầu. Thành phần của vacxin Meningococcal A+C là polysaccharide tinh
khiết đông khô của vi khuẩn Neisseria meningitidis nhóm A và nhóm C.

7


Tuy nhiên, mỗi loại vacxin chỉ phòng ngừa được một số chủng vi khuẩn não mô
cầu nhất định nên việc nghiên cứu và đinh type huyết thanh của các chủng đang lưu
hành tại Việt Nam để phần nào định hướng được việc ưu tiên sử dụng loại vacxin
A+C hay BC. Ngồi ra, điều này góp phần định hướng nghiên cứu ứng dụng sản xuất
vacxin thế hệ mới - vacxin tái tổ hợp [26].
Ngày nay các tiến bộ nhanh chóng của ngành sinh học, dựa trên kiến thức miễn
dịch học đã đặt nền tảng quan trọng cho vacxin thế hệ mới an toàn, hữu hiệu và nhiều
ứng dụng. Các vacxin hiện đang dùng để phịng bệnh viêm não mơ cầu là những loại
vacxin đang sản xuất theo phương pháp cổ điển. Việc nghiên cứu về những gen quy
định độc tố hay những gen kháng nguyên là cơ sở cung cấp cho việc sản xuất vacxin
thế hệ mới - đây là hướng đi mới trên thế giới và Việt Nam. Trong công nghệ này,
người ta nhân bản (cloning) một số trình tự gen quan trọng để tạo protein tái tổ hợp
cho vacxin, nên tiến trình làm kháng nguyên nhanh và đơn giản.

Hình 1.4. Quy trình sản xuất vacxin thế hệ mới
(Nguồn: />
8


Những ưu điểm của phương pháp tạo vacxin thế hệ mới so với vacxin cổ điển
như là: độ an toàn cao, tạo kháng thể mạnh và chuyên biệt, thời gian sản xuất nhanh
chóng, giá sản xuất thấp.
1.2. Sinh học phân tử của vi khuẩn Neisseria meningitidis
1.2.1. Hệ gene của vi khuẩn Neisseria meningitidis

Các nghiên cứu thí nghiệm đầu tiên về cấu trúc hệ gene của Neisseria
meningitidis bắt đầu vào những năm 1990 bằng cách sử dụng điện di gel [9] [13].
Cho đến năm 1995 thì tồn bộ trình tự hệ gene của Neisseria meningitidis đã được
giải mã, đây là mốc son đánh dấu cho những nỗ lực trong nghiên cứu về bệnh màng
não cầu và là bước đệm cho sự phát triển toàn bộ lĩnh vực này. Năm 2000 các trình
tự hệ gene của một chủng thuộc serogroup A và một chủng thuộc serogroup B đã
được hoàn thành điều này mở ra những con đường mới cho nghiên cứu cơ bản cũng
như nghiên cứu ứng dụng.
Cho đến nay hệ gene của một số serogroup của vi khuẩn Neisseria meningitidis
được giải trình tự và cơng bố trên NCBI như là: Hệ gene serogrop B chủng H44/76
(2011); hệ gene serogrop B chủng MC58 (2000); hệ gene serogroup A chủng
NMA510612 (2014)…

Hình 1.5. Hệ gene của vi khuẩn Neisseria meningitidis chủng MC58
(Nguồn: />
9


Mỗi hệ gene bao gồm một nhiễm sắc thể tròn duy nhất và kích thước hệ gene
trung bình vào khoảng 2.193 ± 0.056 Mb với tỷ lệ G + C trung bình 51,63 ± 0.25%
[8][43]. Cùng với đó, tất cả các dữ liệu khác như nội dung G + C, số operon rRNA,
gen tRNA hoặc các trình tự mã hóa (CDS) cũng khá tương đồng cho tất cả các dòng
(vận chuyển hoặc cách ly bệnh), phức tạp không xác định hoặc nhóm huyết thanh.
Đặc biệt, tất cả các chủng chứa khoảng 1971 ± 78 CDS với chiều dài trung bình của
CDS là 885 ± 22 bp dẫn đến mật độ mã hóa là 78,7 ± 2,4%. Ngồi các CDS này, bộ
gene của N. meningitidis cũng chứa một số lượng đáng kể giả bộ [29].
Để thấy được rõ hơn sự tương đồng của các serogroup ta quan sát thông tin hệ
gen của các chủng qua bảng 1.1.
Bảng 1.1. Thông tin hệ gene của ba chủng N. meningitidis
STT

Thơng tin hệ gene

Tên chủng
H44/76

MC58

NMA510612

1

Nhóm huyết thanh

B

B

A

2

Kích thước bộ gen

2.18 Mb

2.27Mb

2.188 Mb

3

Tần số G+C %

51.5%

51.5%

51.5%

4

Số lượng tARNs

58

58

59

5

Số lượng tARN operon

4

4

4

Mặc dù có sự tương đồng về kích thước hệ gene, tuy nhiên vi khuẩn
N.meningitidis lại dễ biến dị và có khả năng kháng lại vacxin. Việc dễ biến đổi đó
xảy ra ở các gene kháng nguyên bề mặt. Các serosubtype dùng để xác định các epitope
được giới hạn bởi hai khu vực của protein PorA là VR1 và VR2, cùng với đó là sự có
mặt của các gene mã hóa cho protein PorB và gene mã hóa kháng nguyên gắn yếu tố H
(fHbp). Như vậy, việc đa dạng các serotype/serosubtype và biến đổi di truyền nhanh
xảy ra ở các gene kháng nguyên bề mặt và gen quyết định độc tố.
1.2.2. Đặc điểm gene đích phát hiện vi khuẩn Neisseria meningitidis
Một vài vùng gene bao gồm: ctrA, porA, crgA đã được sử dụng rộng rãi trong
các thử nghiệm PCR cơ bản [12] [37]. Đặc thù hơn nữa gene sacB và siaD đã sử dụng
để định genogroup cho hầu hết các nhóm: A, B, C, W135 và Y [3] [2].
Sự thay đổi vùng gene mã hóa capsule trong choromosome đã tạo ra sự khác
nhau trong nhóm huyết thanh. Gene mã hóa capsule bao gồm các vùng A, B, C, D
và E:
- Vùng A và C giữa gene galE và tex trong chromosome [14]. Gene A mã hóa
tổng hợp polysaccharide.
- Vùng B là chiều ngược của vùng A hoặc xuôi của vùng C, gene trong vùng B là:
LipA và LipB liên quan vận chuyển và biểu hiện bề mặt của capsule.

10


- Vùng C bao gồm 4 gene (ctrA, -B ,-C và –D), cần thiết cho vận chuyển capsule
tới màng [38].
- Vùng D gồm có một loạt các gene (rmlA, -B, và –C, galE), không liên quan tới
biểu hiện capsule, nhưng chịu trách nhiệm tổng hợp LOS (lipo-oligosaccharide) [4].
- Vùng E chỉ có một gene đó là gen tex với chức năng điều chỉnh tổng hợp
CPS[13].
Trình tự gene trong vùng A cho sự khác biệt riêng của từng nhóm huyết thanh,
và vùng B, C, D và E có sự bảo thủ cao giữa Nhóm huyết thanh (A; B; C; Y; W135;

X; Z; 29E) [40].

Hình 1.6. Đặc điểm gen mã hóa kháng nguyên của N.meningitidis
(Nguồn: Vũ Thị Xuân Thu, Đại học Quốc gia Hà Nội)

Hai gene đích đặc hiệu cho lồi N. meningitidis (CtrA và sodC) đây là gene
vận chuyển capsule đến bề mặt tế bào. Gene CtrA có tính bảo thủ cao và thường được
sử dụng trong các phản ứng PCR nó là gene trong vùng mã hóa capsule. Tuy nhiên,
khơng dưới 16% mất CtrA ở người mang mầm bệnh không triệu chứng [5] [10][33].
Thử nghiệm gene đích khơng làm biến đổi Cu, Zn và muối Ca đó là gene SodC, khơng
thuộc vùng gene mã hóa capsule, thử nghiệm SodC trực tiếp phát hiện vỏ của cầu
khuẩn (encapsuleated), nhưng nó hồn toàn được sử dụng cho phát hiện cầu khuẩn
màng não ở người mang mà ở đó khơng có gene CtrA, đó là lý do cần thiết gene SodC
bổ xung trong phát hiện N. meningitidis.

11


1.2.3. Kháng nguyên bề mặt của vi khuẩn Neisseria meningitidis
Lớp polysaccharide (PS) nang: là kháng nguyên vỏ, có tác dụng tạo kháng thể
bảo vệ (ngoại trừ nhóm B). Căn cứ vào tính khơng đồng nhất về cấu trúc và tính
kháng ngun của PS người ta, đã tìm được 13 nhóm huyết thanh của cầu khuẩn
màng não bao gồm: A, B, C, D, 29E, H, I, K, L, W135, X, Y, Z. Nhóm huyết thanh
A chứa mannosamine phosphate, trong khi đó nhóm huyết thanh B, C, Y, W135 chứa
acid sialic-chất đóng vai trò quan trọng trong sự tồn tại và độc tính. Polysaccharide
vỏ của nhóm huyết thanh B và C bao gồm homopolymer của acid N - acetyl neuraminic liên kết với α - 2,8 và α - 2,9. Sự khác nhau nhỏ trong cấu trúc dẫn đến
các đặc tính miễn dịch khác nhau một cách rõ ràng: trong khi cấu trúc α - 2,9 là kháng
nguyên mạnh đối với cơ thể và sinh ra kháng thể bảo vệ thì α - 2,8 lại có tính kháng
ngun rất yếu.

A

Hình 1.7. Hình ảnh màng tế bào N. meningitidis cắt ngang[7]
(Nguồn: Vũ Thị Xuân Thu, Đại học Quốc gia Hà Nội)

- Lớp lipo-oligosaccharide (LOS) - Endotoxin:
Cấu tạo của LOS gồm một glycolipid màng ngồi nhưng khác với
lipopolysaccharide (LPS) của Enterobacteriaceae vì thiếu các chuỗi O đặc trưng và
hình thái “xù xì” (ráp) tương tự như của LPS. Nó bao gồm 3 thành phần chính:
oligosaccharide nhân; lipid A kỵ nước (thành phần gây độc); một chuỗi oligosaccharide

12


nhánh có thể thay đổi (thành phần tạo miễn dịch). Gene glycosytranspherase (lgt) trên
nhiễm sắc thể đảm nhiệm việc sinh tổng hợp của các chuỗi oligosaccharide khác nhau
4 glycosyltranspherase (lgtA, lgtC, lgtD và lgtG), sử dụng để phân loại các chủng thành
12 type miễn dịch khác nhau. Type miễn dịch L1 - L8 liên quan chi phối đầu tiên tới
não mơ cầu nhóm huyết thanh B, C, trong khi đó type miễn dịch L9 - L12 liên quan
đến các chủng não mơ cầu nhóm A. Gene truyền ngang của các Neisseria hoại sinh
chi phối tính đa dạng về gene của vị trí lgt.
- Màng ngồi chứa hơn 50% LOS, nó tương tự như polysaccharide của vi khuẩn
Gram âm và chứa lipid A.
- Lớp protein của màng ngoài (PorA và PorB): đặc hiệu type huyết thanh và
phân type huyết thanh màng ngồi não mơ cầu chứa một số protein màng ngồi chính
(OMPs): chức năng của PorB và PorA như porin, cho phép các chất dinh dưỡng đi
vào. Giống như hầu hết các kháng nguyên bộc lộ trên bề mặt não mô cầu, độ lớn của
kháng nguyên giữa các chủng là khác nhau. Do đó, có thể sử dụng chúng để phân loại
não mơ cầu thành các nhóm huyết thanh và phân nhóm huyết thanh. Các chủng N.
meningitidis được phân chia thành trên 20 nhóm huyết thanh và phân nhóm huyết

thanh khác nhau chủ yếu ở nhóm huyết thanh B, C. Nhiều chủng phân lập khơng thể
phân loại được là nhóm huyết thanh hay phân nhóm huyết thanh bằng kháng thể đơn
dịng hiện tại.
- Cấu trúc kháng nguyên của nhóm huyết thanh và phân nhóm huyết thanh thay
đổi invivo một cách nhanh chóng trên một cá thể người và trong cộng đồng. Các vịng
(mạch) có thể thay đổi trên bề mặt lộ diện của cả hai porins, có thể thay đổi về mặt
kháng nguyên bằng cách thêm vào hoặc bớt đi amino-acid hoặc truyền ngang các
mảnh phụ của các gene đại diện. Sự thay đổi này làm cho việc phát triển vắc xin mới
hết sức khó khăn.
- Kháng nguyên X: kháng nguyên này chung với cầu khuẩn lậu, cầu khuẩn phổi.
Kháng nguyên này được dùng trong một số kỹ thuật chẩn đoán huyết thanh.
Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài này, chúng tơi sẽ phân tích và so sánh trình tự
nucleotide, acid amin của gene porA và gen mã hóa gắn yếu tố H(fHbp) để làm sáng tỏ sự
biến đổi di truyền của các chủng. Đây là hai gen đặc trưng và thành phần quan trọng cho
việc sản xuất vacxin.
1.2.3.1. Đặc điểm của gene porA
Trong số các protein màng ngồi thì protein PorA là một phần khơng thể tách rời vì
nó đặc trưng cho Neisseria meningitidis. Việc xác định các biến thể của gene porA rất quan
trọng vì protein PorA là thành phần gây miễn dịch chủ yếu của một số vacxin màng não
mô cầu đang được phát triển và các đặc tính của porA được sử dụng để cung cấp thông tin

13


chi tiết về dịch tễ học. Một số vacxin phòng bệnh viêm màng não đang được phát triển có
chứa protein PorA như một thành phần chính.
Dưới đây là vị trí của gene porA và fHpb trong bộ gen của vi khuẩn Neisseria
meningitidis (Hình 1.7).

Hình 1.8. Vị trí của các gene porA và fHpb trong bộ gen của vi khuẩn Neisseria

meningitidis (chỗ in đậm)
(Nguồn: />
Trong lịch sử, serosubtypes porA đã được xác định bởi phản ứng kháng thể đơn
dòng. Tuy nhiên, phân tích trình tự nucleotide của các gene porA đã xác định rằng các
kháng thể monoclonal serosubtyping không đầy đủ và khơng thể phát hiện nhiều biến thể
porA. Vì thế, để so sánh và cung cấp đầy đủ thông tin thì một cơ sở dữ liệu có thể truy cập
và mô tả danh pháp gene porA và mối quan hệ của nó với các trình tự gen tham chiếu đã
được thiết lập (có sẵn tại: />Phân tích chuỗi nucleotide của các gene porA từ nhiều chủng khuẩn cầu màng não
đã xác định rằng meningococci thường chỉ có một phần serosubtyped và số lượng ngày
càng tăng của các chủng biến đổi serosubtypeable, hoặc vì porA khơng được biểu hiện.
Các phân lập này có thể được mơ tả đầy đủ dựa trên các trình tự axit amin PorA VR1 và
VR2 được rút ra từ dữ liệu trình tự nucleotide.
Khi nghiên cứu về sinh học phân tử của gene porA cho thấy porA là gene mã hóa
cho lớp protein lớp màng ngồi có ở hầu hết các chủng được phân lập và chứa hai vùng

14


biến đổi chính là VR1 và VR2. Trong đó, VR1 có 249 chuỗi peptide và VR2 có 694 chuỗi
peptide và gene porA có chiều dài khoảng 1176 bp [17].
Một số nghiên cứu trên thế giới về việc sử dụng porA làm vacxin như của S.LMartin
(2000) [27] đã sử dụng vacxin này có chứa 6 loại porA OMP khác nhau, mỗi đại diện
cho một serosubtype khác nhau. Tuy nhiên, biến thể xảy ra ở các vùng biến thiên
(VRs) mã hoá các serosubtypes này. Như vậy, nghiên cứu này chúng tôi sẽ xem xét
sự biến thể các chủng bằng cách so sánh trình tự nucleotide qua kênh dữ liệu
( />1.2.3.2. Đặc điểm của gen fHpb
Các nghiên cứu kết hợp gene gần đây của các nhà khoa học khi nghiên cứu về hệ
gene của vi khuẩn Neisseria meningitidis đã phát hiện trên nhiễm sắc thể có một yếu
tố mã hóa gene H (factor H - fH) (chất điều hòa của hệ thống bổ thể) có liên quan đến
sự nhảy cảm của bệnh viêm não mơ cầu.

fH có trong huyết thanh và liên kết với bề mặt của tế bào màng trong các
polyanion, như glu-cosaminoglycans, fH biểu hiện lên bề mặt tế bào bằng cách gắn
kết với yếu tố H(fHbp) một lipoprotein 27 kDa liên kết amino axit ngắn. Trong khi
các carbohydrate tích tụ trên bề mặt của vỏ mạch kết mạch liên kết với fH, các axit
amin tích điện trong fHbp gắn fH ở các vị trí nano trong cùng một vị trí. Ngồi ra, nó
đã được chỉ ra rằng fH cũng có thể liên kết với NspA trên bề mặt của một số chủng
viêm màng não cầu khuẩn [18].
Dựa trên sự khác nhau trong trình tự nucleotide và các chuỗi axit amin. Gene
fHbp bao gồm hai phân họ (A và B) hoặc ba nhóm biến thể (V1, V2 và V3) [31], với
phân họ A tương ứng với V2 và V3 và phân họ B là V1 (là loài phổ biến nhất) [17][31].
Để so sánh và cung cấp đầy đủ thơng tin thì một cơ sở dữ liệu có thể truy cập và mơ tả
danh pháp gen fHbp và mối quan hệ của nó với các trình tự gen tham chiếu đã được thiết
lập (có sẵn tại: />Nếu khơng có dãy tín hiệu, khung đọc mở (ORF) của fHbp V1 thường dài từ
765 đến 789 bp và mã hóa một protein bao gồm 255 đến 263 amino axit.
fHbp cũng là một kháng nguyên gợi ý đáp ứng kháng thể diệt khuẩn trong huyết
thanh ở những người được phòng ngừa và là thành phần quan trọng của các vacxin
dự phòng để dự phòng bệnh viêm màng não mơ cầu, đặc biệt là do serolog nhóm B,
hiện đang được đánh giá trong các thử nghiệm lâm sàng. Tiêm chủng chuột có fHbp
từ các biến thể 2 và 3 tạo ra đáp ứng với một số phản ứng miễn dịch chéo [19].
Trong một vài phân tích kiểu gene gần đây về các mẫu vacxin tiềm năng, họ đã
xác định các chủng từ những người bị bệnh viêm màng não cầu lây lan, trong đó fHbp
có đột biến thay đổi khung hoặc hoàn toàn vắng mặt; những chủng này có thể sẽ thiếu
biểu hiện yếu tố độc lực quan trọng này. Ở đây chúng tôi sẽ nghiên cứu trình tự

15