Nghiên cứu đặc điểm hệ gen ty thể và đơn vị mã hóa ribosome của một số loài sán lá ruột thuộc họ heterophyidae ký sinh gây bệnh trên người và động vật tại việt nam
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.2 MB, 186 trang )
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
LÊ THỊ VIỆT HÀ
NGHIÊN CỨU
C I M HỆ GEN TY TH VÀ
N VỊ M H
RI OSOME CỦ MỘT S
LOÀI SÁN LÁ RUỘT THUỘC HỌ
HETEROPHYIDAE KÝ SINH GÂY ỆNH TRÊN
NGƯỜI VÀ ỘNG VẬT TẠI VIỆT N M
Chuyên ngành: Hóa sinh học
Mã số: 9 42 01 16
LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC
Người hướng dẫn khoa học: 1. GS.TS. Lê Thanh Hịa
Viện Cơng nghệ sinh học
2. PGS.TS. ồng Văn Quyền
Viện Công nghệ sinh học
Hà Nội, 2021
i
M ƠN
t
rưở
Ph
C
t
s us
hất đ
M ễ dị h, V ệ C
hệ V ệt Nam, th
a tru
hư
v
pđ t
t
t
,đ
v
hệ s h họ , V ệ H
o th
dành h u th
GS.TS. Lê Thanh Hoà, nguyên
s t m hu t đ t
đ t
t h tr
th , t o mọ đ u
tro
qu tr h
m Khoa họ v
t p hư
ệ thu
h
d ,
ợ , trao đ , đị h
u, họ t p v ho
th h
u
V ệ trưở
Nam, th
v
Vệ C
đồ
h
s us
đ
PGS.TS Đồ
hệ s h họ , V ệ H
hư
d
hoa họ đ t
Vă Qu
, Phó V ệ
m Khoa họ v C
t h hỉ ảo t
tro
hệ V ệt
th
a họ t p
h
u Phòng
u
ảm
h
M ễ dị h họ - V ệ C
V ệt Nam đ
- Ba
t p thể
hệ s h họ - V ệ H
h ệt t h
đượ
th h hất t
pđ t
ảm
ho
th h u
hđ oVệ C
ủa m h
ệ
hệ s h họ , V ệ H
ho t
Quố B h, Chủ tị h H
đồ
rư
Phòng, Khoa ủa Họ v ệ đ t o đ u
s hỗ trợ
m Khoa họ v C
đượ họ t p v
- Ba G m đố Họ v ệ Y–Dượ họ
a (NAFOS ED) tro
hệ
:
hệ V ệt Nam đ t o đ u
-C m
m Khoa họ v C
h
tru
v
V ệt Nam, PGS S Ph m
, đồ
ệ
pđ t
u
tro
h ệp ủa B m ,
suốt qu tr h họ t p
h phí ủa Quỹ Ph t tr ể Khoa họ v
đ t
m số 1
-
1
hệ Quố
v 108.02-2017.09 do GS S
ha h H a hủ h ệm.
trùng-C
th
hệ
u
S Đỗ
ru
Dũ
,
tr
ru
ư
v
rưở
v ệ thu m u, thí
Khoa K s h tr
, V ệ Sốt r t-Ký sinh
đồ
h ệp trong Khoa đ
h ệm
h
u h h th
pđ t
h
họ cho nghiên
ii
Cuố
u
tru
u
t
t
hu
hí h, đ
h ệt hu t
pt
t
v
ho
,
pđ
s us
ũ
đ
ư
th ,
hư h a s
th h qu tr h họ t p v
h
h
ađ hđ
h
hă v
u ủa m h
ê hị V ệt Hà
iii
LỜI CAM KẾT
Tơi xin cam đoan:
Đây là cơng trình nghiên cứu của tôi và một số kết quả cùng cộng tác với các
cộng sự khác;
Các số liệu và kết quả trình bày trong luận án là trung thực, một phần đã
được cơng bố trên các tạp chí khoa học chun ngành với sự đồng ý và cho phép
của các đồng tác giả;
Phần cịn lại chưa được ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Hà Nội, ngày
tháng
Tác giả
năm 2021
iv
MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn .......................................................................................................
i
Lời cam kết .......................................................................................................
iii
Mục lục .............................................................................................................
iv
Danh mục các chữ viết tắt ................................................................................
ix
Danh mục các bảng ..........................................................................................
xii
Danh mục các hình ...........................................................................................
xiv
MỞ ĐẦU .........................................................................................................
1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .......................................................
3
1. 1.
Tình hình nghiên cứu sán lá ruột nhỏ h Heterophyidae thuộc
lớp Sán lá Trematoda ...................................................................
3
1.1.1.
Phân loại sán lá ruột nhỏ họ Heterophyidae ...................................
3
1.1.2.
Đặc điểm sinh học và phân b c a sán lá ruột nhỏ họ
Heterophyidae .................................................................................
1.1.3.
6
Tình hình nghiên cứu sán lá ruột nhỏ họ Heterophyidae trên thế
gi i v ở Việt Nam ..........................................................................
11
1.2.
T th , ribosome t th v
...................
17
1.2.1.
Gi i thiệu ty thể c a động vật .........................................................
17
1.2.2.
c i m h gen t th
ibosome c a ty thể ..................................................................
21
1.2.3.
Cấu trúc v sắp xếp gen ở hệ gen ty thể ..........................................
21
1.2.4.
Đặc điểm gen v v ng kh ng m h a ở hệ gen ty thể ....................
23
1.2.5.
Nghiên cứu ứng dụng gen v hệ gen ty thể .....................................
29
1.3.
Giới thi u Ribosome c a t
n v m h a ri osome ....
31
1.3.1.
Gi i thiệu ribosome c a tế b o .......................................................
31
1.3.2.
Đơn v m h a ribosome ............................................................
33
1.3.3.
Nghiên cứu ứng dụng ch th phân t
ov
c a đơn v m
ribosome .................................................................................
h a
37
v
1.4.
ngh a v s c n thi t nghiên cứu
c i m mtDNA v
v m h a ri osome c a sán lá ruột nhỏ Haplorchis c a
CHƯƠNG 2.
n
t i
40
Đ I TƯ NG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ………………………………………………………………
43
2.1.
Đ it
ng v t li u
a i m nghiên cứu ………………………
43
2.1.1.
Đ it
ng v vật liệu nghiên cứu …………………………………
43
2.1.2.
M u nghiên cứu c a các lo i thuộc họ Heterophyidae …………...
43
2.1.3.
Đ a điểm v thời gian nghiên cứu ...................................................
45
2.2.
Ph
ng pháp ti p c n v
tr nghiên cứu ……………………
45
2.3.
Ph
ng pháp nghiên cứu h gen t th ………………………...
47
2.3.1.
Ph ơng pháp xác đ nh cấu trúc v sắp xếp hệ gen ty thể c a sán lá
ruột nhỏ Haplorchis taichui ………………………………………
2.3.2.
Ph ơng pháp phân t ch đặc điểm gen N ribosome (MRG) ty
thể …………………………………………………………………
2.3.3.
47
Ph ơng pháp phân t ch đặc điểm gen N vận chuyển t N
48
ty
thể …………………………………………………………………
48
2.3.4.
Ph ơng pháp phân t ch v ng kh ng m h a ở hệ gen ty thể ……..
49
2.3.5.
Phân t ch ph ơng thức s dụng nucleotide v t nh toán giá tr độ
lệch skew skewness trong hệ gen ty thể ………..……………….
2.3.6.
Phân tích đặc điểm gen m h a protein v s
thiên v s dụng
bộ m ……………………………………………………………...
2.3.7.
2.4.
51
Ph ơng pháp phân t ch phả hệ d a trên ch th cộng h p ba gen
PCG c a ty thể (cob+nad1+cox1) ………………………………...
2.3.10.
50
Ph ơng pháp t nh toán khoảng cách di truy n c a các lo i sán lá
ruột nhỏ d a trên cộng h p 12 PCG c a ty thể …………………...
2.3.9.
50
Ph ơng pháp t nh toán khoảng cách di truy n c a các lo i sán lá
ruột nhỏ d a trên cộng h p 3 gen cob+nad1+cox1 ………………
2.3.8.
49
51
Ph ơng pháp phân t ch phả hệ d a trên ch th cộng h p to n bộ
12 PCG c a ty thể ………………………………………………...
52
Ph
53
ng pháp nghiên cứu
n v mã hóa ribosome (rTU) ........
vi
2.4.1.
Ph ơng pháp xác đ nh cấu trúc v sắp xếp gen v ng giao gen c a
đơn v m h a ribosome …………………………………………..
2.4.2.
Ph ơng pháp xác đ nh độ d i v đặc điểm gen r N v v ng
giao gen ở đơn v m h a ribosome ................................................
2.4.3.
skew
trong đơn v m h a ribosome ……..
57
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ………………………………….
58
K t qu nghiên cứu h gen t th loài Haplorchis taichui m u
Vi t Nam …………………............................................................
3.1.1.
56
Ph ơng pháp phân tích phả hệ c a H. taichui v H. pumilio d a
trên cộng h p gen (18S+28S rRNA) to n ph n
3.1
56
Ph ơng pháp phân tích phả hệ c a H. taichui v H. pumilio d a
trên chu i gen 28S rRNA to n ph n ……………………………
2.4.8.
55
Ph ơng pháp phân tích đặc điểm cấu trúc bậc hai v ng giao gen
ITS (ITS-1, ITS-2) ………………………………………………..
2.4.7.
54
Ph ơng pháp phân tích đặc điểm cấu trúc bậc hai gen r N
ribosome (5.8S, 18S, 28S rRNA) …………………………………
2.4.6.
54
Ph ơng pháp phân tích t ơng đ ng nucleotide c a các gen r N
v ph n m h a ribosome c a sán lá ruột nhỏ họ eterophyidae ...
2.4.5.
53
Ph ơng pháp phân t ch ph ơng thức s dụng nucleotide và tính
tốn giá tr độ lệch
2.4.4.
53
58
Cấu trúc v sắp xếp hệ gen ty thể c a sán lá ruột nhỏ Haplorchis
taichui .............................................................................................
58
3.1.2.
Phân t ch đặc điểm gen N ribosome c a ty thể ……………….
62
3.1.3.
Đặc điểm gen N vận chuyển t N
63
3.1.4.
Đặc điểm v ng kh ng m h a ở mtDNA c a sán lá ruột nhỏ
c a ty thể ………………
Haplorchis taichui ………………………………………………..
3.1.5.
Ph ơng thức s dụng nucleotide v giá tr độ lệch
skew
trong
hệ gen ty thể ………………………………………………………
3.1.6.
Phân t ch đặc điểm gen m h a protein v
thiên v
65
65
s dụng bộ
m (codon usage) …………………………………………………
66
vii
3.1.7 .
Khoảng cách di truy n giữa Haplorchis taichui v các lo i sán lá
khác ở họ eterophyidae v Opisthorchiidae d a trên cộng h p
amino acid c a ba gen (cob+nad1+cox1) ………………………...
3.1.8.
68
Khoảng cách di truy n giữa Haplorchis taichui v các lo i sán lá
khác ở họ eterophyidae v Opisthorchiidae d a trên cộng h p
amino acid c a 12 PCG …………………………………………...
3.1.9.
Phân t ch phả hệ sán lá ruột nhỏ d a trên chu i amino acid cộng
h p c a ba gen m h a protein (cob+nad1+cox1) ………………..
3.1.10.
K t qu nghiên cứu
77
Cấu trúc v sắp xếp gen c a đơn v mã hóa ribosome c a
Haplorchis taichui
3.2.2.
74
n v m h a ri osome loài Haplorchis
taichui v lo i H. pumilio m u Vi t Nam ………………………
3.2.1.
72
Phân t ch phả hệ sán lá ruột nhỏ d a trên chu i amino acid cộng
h p c a to n bộ 12 gen m h a protein …………………………..
3.2.
70
…………………………………
77
Độ d i gen r N v v ng giao gen ở đơn v m h a ribosome
c a các lo i Haplorchis taichui v Haplorchis pumilio ..................
80
3.2.3.
Đặc điểm cấu trúc bậc hai gen r N
…...
81
3.2.4.
3.2.5.
Đặc điểm cấu trúc v ng giao gen T T -1, ITS-2) ……………
ết quả phân t ch ph ơng thức s dụng nucleotide trong đơn v
86
m h a ribosome ………………………………………………….
88
3.2.6.
.
1
2
r N
ết quả phân t ch t ơng đ ng nucleotide c a các gen r N
v
ph n m h a ribosome c a sán lá ruột nhỏ họ eterophyidae …...
3.2.7.
Phân t ch phả hệ c a H. taichui v H. pumilio d a trên chu i
nucleotide gen 2
3.2.8.
90
ribosome to n ph n ………………………….
91
Phân t ch phả hệ c a H. taichui v H. pumilio d a trên cộng h p
to n ph n hai gen rRNA (18S+28S rRNA) ………………………
94
CHƯƠNG 4. BÀN LUẬN KẾT QUẢ ……………………………………..
97
V nghiên cứu h gen t th sán lá ruột nhỏ Haplorchis taichui
99
4.1.
viii
4.1.1.
V thu nhận dữ liệu gen học hệ gen ty thể ………………………..
99
4.1.2.
V đặc điểm hệ gen ty thể c a sán lá ruột nhỏ Haplorchis taichui
100
4.1.3.
V một s ứng dụng mtDN trong nghiên cứu di truy n v phả
4.1.4.
hệ ………………………………………………………………….
V đ ng g p cung cấp cơ sở dữ liệu hệ gen ty thể ……………….
4.2.
V nghiên cứu
104
107
n v m h a ri osome H.taichui v H.
pumilio ……………………………………………………………
109
4.2.1.
V thu nhận dữ liệu gen học đơn v m h a ribosome ……………
109
4.2.2.
V đặc điểm đơn v m h a ribosome c a sán lá ruột nhỏ
Haplorchis taichui v H. pumilio …………………………………
110
4.2.3.
V một s ứng dụng rTU trong nghiên cứu di truy n v phả hệ …
113
4.2.4.
V đ ng g p cung cấp cơ sở dữ liệu đơn v m h a ribosome …...
116
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................
119
NHỮNG CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG B
LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI .....
121
TÓM TẮT BẰNG TIẾNG ANH ...................................................................
122
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................
130
PHỤ LỤC ........................................................................................................
1
ix
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
Nội dung
i i ngh
ATP
Adenosine triphosphate
Phân tử mang năng lượng
bp
Base pair
Cặp bazơ
Chu i
chung l
t căn ch nh nhi u chu i
cộng sự
Consensus
sequence
cs
DNA
Deoxyribonucleic acid
Axit Deoxyribonucleic
ĐVLSN
Zoonosis/zoonoses
Động vật lâ sang người
và những người khác
et al.
ETS
hai pin /stem
External Transcribed Spacer
Vùng ngoại gen
Secondary structure
C u t c nhánh
nh thái h c
HTH
Morphology
IGS
Vùng bản l
ITS
Non-transcribed intergenic
spacer
Integrated Taxonomic
Information System
Internal Transcribed Spacer
Kb (= Kbp)
Kilo base pair
Đơn vị đo (= 1.000 cặp bazơ)
KCDT
Genetic distance
KST
Parasite
LNR
Long non-coding region
Vùng khơng mã hóa dài
Secondary structure
C ut c
Long- Polymerase Chain
Reaction
Phản ứng chu i t ùng hợp dài
ITIS
loop
LPCR
a
th ng th ng tin phân loại t ch
hợp
Vùng giao gen
hoảng cách di t u n
sinh t ùng
x
LRU
Long repeat unit
C u t c lặp dài
MFE
mimum free energy
Năng lượng k t n i t i thi u
MIF
Minute intestinal fluke
Sán lá uột nh
MRG
Mitoribosomal gene
Gen RNA ibosome t th
mRNA
messenger RNA
RNA thông tin
mtDNA
mitochondrial genome
h gen t th
mt-LSU
large mitoribosomal unit
ti u đơn vị lớn ibosome t th
mtRP/MRP
Mitoribosomal protein
protein ribosome ty th
mt-SSU
small mitoribosomal unit
ti u đơn vị nh
NCBI
National Center for
Biotechnology Information
Non-coding region
Trung tâm Thơng tin CNSH
u c gia ( oa
Vùng khơng mã hóa
NCR/NR
ibosome t th
Nghiên cứu sinh
NCS
gen nhân
nDNA
Nuclear genome
OXPHOS
Oxidative phosphorylation
PCG
Protein coding gene
uá t nh
hố-khử
phospho l h a
gen mã hóa protein
PCR
Polymerase Chain Reaction
Phản ứng chu i t ùng hợp
SHPT
Molecular biology
sinh h c phân tử
sán lá uột nh
SLRN
SNR
Short non-coding region
vùng kh ng mã h a ngắn
rDNA
Ribosomal DNA
DNA ribosome
RNA
Ribonucleic acid
Axit ribonucleic
rRNA
ribosomal RNA
Gen RNA ribosome
rTU
ribosomal transcription unit
Đơn vị mã h a ribosome
xi
Ph n mã h a TU
SRU
Coding ribosomal transcription
unit
Short repeat unit
tRNA/trn
transfer RNA
Gen RNA vận chu n
TRU/TR/RU
Tandem repeat unit
Đơn vị c u t c lặp li n k
rTU*
C u t c lặp ngắn
xii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1
ồ
………………………………………..
Bảng 1.2
Các gen trong hệ e
ể
protein, 2 gen RNA
ậ
e
ồ
3 e
e
8
ã ó
ã ó
RNA ậ
ể …………………………………………………………...
23
S RN
Bảng 2.1
Vệ N
S
ó
Bảng 3.1
T
NA
ệ
V
e
TU
…..………………..
ặ
ể
44
gen trong mtDNA
QT3 V ệ N
H. taichui (
15.120 bp; GenBank: MG972809) và H. taichui (LA, Lào,
15.131 bp; GenBank: KF214770) ………………………………
Bảng 3.2
T
ệ
ệ
e
e
e
S RN
Bảng 3.3
T
e
e
ể
M. yokogawai
T
ã ó
e
R
ee
NA
e …………………………
ệ
NA
Bảng 3.4
eA T
e
e
60
ã
H. taichui V ệ N
Q
e
H. taichui
ee
e
66
e…………..
67
ệ
3 e cob+nad1+cox1
ữ
N
Htai-QT3-VN và Sfal-QN2-VN
ee
Vệ
e
Opisthorchiidae………………………………………………….
69
xiii
Bảng 3.5
T
e
ệ
e
ữ
V
e
Opisthorchiidae …………………………..
e
e
ã ó
Vệ N
QT3-VN, .
Bảng 3.7
T
ệ
e
Htai-QT3-VN
ee
Bảng 3.6
ã ó
Haplorchis taichui (Htai-
e
e
e
e
e
H. pumilio (Hpum-HPU8-VN, 7.416 bp)
ệ
e
S
e
S RNA
S RNA
S RNA
ã ó
e
e Haplorchis taichui,
Haplorchis pumilio, Cryptocotyle lingua
Euryhelmis
costaricensis …………………………………………………….
ồ
S RNA
e
e
ã ó
Heterophyidae,
e
80
e A T
ee
Bảng 3.8
71
e
S
S RNA
89
S RNA
ã ó
e TU
Haplorchis
Cryptocotyle lingua
taichui,
Haplorchis
pumilio,
Euryhelmis costaricensis ………………
90
xiv
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1
(ITIS).……………………………………..……………………
Hình 1.2
Haplorchis
b
V
ậ
Stellantchasmus
( ẫ
ì
5
ừ
ẽ
ả).………………………………………………………………
9
Hình 1.3
C
10
Hình 1.4
Phân b
(
)
ầ
…...
SLRN
Haplorchis spp. (H. taichui, H. pumilio
và H. yokogawai) ự
ê
ự
ú
14
ả ……………………………………………...
Hình 1.5
M
b
ơ
Mơ hình m
Hình 1.7
M
Hình 1.8
M
C
b
ì
18
……………….
19
…….
20
……………………………………………...............
22
ì
b
ú
mtDNA
ú bậ
A b
A
C
D A)
………………..
quá trình
(
Hình 1.10
(
ị mã hóa ribosome (rTU)
Hình 1.6
Hình 1.9
ị
ú bậ
A) ……………………………
ì
25
A ậ
A
…………………………………………………...
ì
Hình 1.11
ê
b
ậ
b
26
A
ú
ơ
ị b
b
ơ ………………………………………….
32
xv
Hình 1.12
M
b
b
Hình 1.13
ễ
( TU)
C
ơ
ơ
A
b
ê
)
ơ
ị
ì
ả
Hình 3.2
ơ
Hình 3.3
M
ê
ã ó
b
ứ
D A)
C
ê
ừ
ứ
58
H. taichui ……………
61
ã ó
ự
b
(M
)
A
t
ứ ự bả
ữ
.…………………………
C
ề
ị
q
ỗ
ễ
ự
(
5
ì
ữ
)
O
(
Echinostomatidae, Fascio
)..........................................................................................
Hình 3.6
C
ả
ị
q
ỗ
Hình 3.7
ì
ả
ả
ễ
ả
H. taichui
64
ê
ừ cob+nad1+cox1
V
SLRN
63
y
các amino acid mà chúng ậ
ả
46
D A
H. taichui …………………...
ú
36
H. taichui …………………………
Haplorchis taichui
Hình 3.5
)
( TU)…………………………………
ú bậ
ì
M
34
ự
(
gen ty
Hình 3.4
ã ó
………………..
ứ
b
ị
b
b
ả
ì
ơ
ị TU ……………...
ú bậ
A
Hình 3.1
ứ
ú
b
Hình 2.1
ó
ừ
C
C
ự
ê
C
TU
73
75
ừ
H. pumilio ………………………
78
xvi
Hình 3.8
Tậ
ự
ầ
ã ó
ơ
ị
ribosome
Haplorchis
taichui (V
lingua (
Hình 3.9
M
)
ì
ã ó
) H. pumilio (V
) Cryptocotyle
Euryhelmis costaricensis (
ậ Bả ) ………...
ú bậ
5.
A b
…………………………………………….
Hình 3.10
M
ì
ú bậ
ỗ
Hình 3.11
M
ì
ú
bậ
Hình 3.12
M
ì
ú bậ
T Hình 3.13
M
ỗ
C
Haplorchis
ả
H. taichui
Hình 3.15
C
ả
taichui,
q
ả
A
ự
87
ê
V
.
92
…………………………………………….
95
q
ỗ
5.870 bp)
pumilio,
ầ (~3.8 – 3.9 kb)
H. pumilio
ị
Haplorchis
Euryhelmis costaricensis ………...
ị
ỗ
86
ỗ
Cryptocotyle lingua
Hình 3.14
Haplorchis pumilio …………
ú bậ
T -
85
ỗ
Haplorchis taichui
ì
83
A
Haplorchis pumilio …………………….
Haplorchis taichui
82
A
Haplorchis pumilio …………..
Haplorchis taichui
79
ả
A
H. taichui
H. pumilio
ự
ê
ầ (5.846–
V
1
M
Bệnh ký sinh trùng
nên
ng là mối qu n t m
qu thứ ăn nh
U
ng v t l y s ng ng
i KST
VLSN do sán lá gây
nhi u quố gi trên thế giới. Chỉ tính riêng sán lá truy n
á, tơm u , ũng ã ó khoảng 50 triệu ng
và khoảng 750 triệu
nguy ơ bị nhiễm.
i bị nhiễm hàng năm
thứ d n trí, mơi tr
ng, nhu ầu sống,
t p tụ ăn uống thiếu vệ sinh ã tạo i u kiện thu n lợi ho KST VLSN trong thứ
ăn (food-borne), trong cá, tôm, cua (fish-borne , trong n ớ
w ter-borne) và trong
thự v t thủy sinh pl nt-borne truy n l y dễ dàng s ng ng
phát triển, trong ó ó Việt N m. Sán lá ru t nh
s ng ng
i qu
á do ăn á h
triệu ng
i bị nhiễm, hầu hết
i
á n ớ
SLRN) h Heterophyid e lây
nấu hín ph n bố kh p thế giới, với khoảng 7
á n ớ Ch u Á, gồm Hàn Quố , Trung Quố , ài
Lo n, Việt N m, Lào, Thái L n, M l ysi , Indonesi , Philippin và Ấn
M
dù á loài SLRN ơ bản ã
ợ xếp vào á
trên ơ s ph n loại h nh thái h , nh ng việ
loài
và á mối qu n hệ phả hệ, tiến hó
hỉ thị ph n t
.
hi riêng biệt t ơng ứng
h n oán, ph n biệt và th m ịnh
i h i ó nh ng k thu t và ơng nghệ hính xá hơn. Xá
ần ó á
ng
ịnh loài, ph n loại
h Heterophyid e và ph n b Opisthor hi t
áng tin
y, trong
ó hỉ thị t
hệ gen ty thể
(mitogenome, mtDNA là m t trong nh ng ông ụ tốt nhất. Nguồn ung ấp hỉ
thị ph n t là tr nh tự nucleotide và mino
gen nhân (nuclear genome, nDNA). T
(ribosomal transcription unit, rTU)
Chỉ thị ph n t
id, nếu ó
id suy diễn nếu ó
hệ gen nh n, ơn vị mã hó ribosome
ợ kh i thá s dụng ph biến nhất.
ợ s dụng ó thể là tồn b tr nh tự nu leotide và mino
ủ m t vùng DN , ủ m t số gen h y toàn b số gen mã hó protein
(protein coding genes, PCG), á gen RN
mtDNA ho
ủ mtDNA và hệ
và á gen
S rRN
á
S rrnS và
S rrnL) ủ
S rRN , á vùng gi o gen ITS- và ITS-
ủ rTU. Nhu ầu ứng dụng SHPT làm sáng t
á h di truy n gi
ty thể
i u kiện và vị trí ph n loại, khoảng
hủng lồi, ph n biệt mối qu n hệ v loài hi h liên h và
ph n Lớp Liên h Ph n b là rất lớn,
biệt với á loài ―
n
n ‖, loài ‗
2
n ‖, loài ―
m‖, loài ―lai‖ và á dạng phát triển ủ sinh v t ùng hiện diện
trong ùng v t hủ. Sự ơng nh n hính xá m i loài hi h là ơ s
ho á
h ơng tr nh ph ng hống và kiểm soát ối với á bệnh KST do cá truy n l y trên
thế giới.
Cho ến n y, toàn phần h y
80 ến 0 hủng
d
liệu
ủ
phần tr nh tự mtDN
0–70 loài) sán lá trem tode và
GOBASE
mới thu nh n
ợ
ăng ký trong ơ s
( />
hay
GenBank
( . M t khá , số l ợng rTU ủ
ít hơn rất nhi u, ả mtDN
và rTU h
ợ
b o phủ hết tất ả á
á loài
n
hi và á h trong
Lớp Sán lá, kể ả h Heterophyid e. Do v y, giải tr nh, ph n tí h và kh i thá d
liệu mtDNA và rTU ủ sán lá nói hung và ủ SLRN nói riêng
mạnh. Khi
tài này tiến hành, hỉ mới ó
hồn hỉnh
ợ thu nh n và ph n tí h
mtDN
và rTU
ủ
ng
ợ
y
tr nh tự mtDNA và m t rTU gần
h Heterophyid e. Do v y, d
Haplorchis taichui và m t số SLRN khá
liệu
ủ
h
Heterophyidae do h ng tơi ung ấp rất ó giá trị ho á nghiên ứu và ứng dụng
tiếp theo.
Xuất phát t nhu ầu và yêu ầu thự tế
diện nói trên, nhằm b sung d liệu
mtDN và rTU ủ m t số loài SLRN l u hành tại Việt N m ho ứng dụng, chúng
tôi tiến hành
tài: “Nghiên cứu đặc điểm hệ gen ty thể và đơn vị mã hóa
ribosome của một số lồi sán lá ruột thuộc họ Heterophyidae ký sinh gây bệnh
trên ngƣời và động vật tại Việt Nam‖ với mụ tiêu hung là:
―T
án lá
ệ
p
toàn bộ ệ
ột n ỏ
nn mp
n ty t ể à
t op y
n
taichui, ph n t
ên ứ
tễ
2 N
ên ứ
t n t
ểm
t n t
m
bo om
tạ V ệt N m, ph n t
n loạ ‖, trong ó 2 mụ tiêu hính ủ
1. Nghiên cứ
n
n à
n
p
ểm
n tử à ứn
một
loài
á
n à
n t on
ẩn oán
tài là:
ệ
n ty t ể loà
y
n p
m
(Haplorchis taichui, Haplorchis p m l o p n t
án lá
ột n ỏ
plo
ệ
bo om
một
ểm
n à
loà án lá
y
n p
ột n ỏ
ệ
3
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tình hình nghiên cứu sán lá ruột nhỏ họ Heterophyidae thuộc l p Sán lá
Trematoda
1.1.1. Phân loại sán lá ruột nhỏ họ Heterophyidae
Ngành Sán d t (Platyhelminthes) là ngành b o gồm hàng hụ h t p trung
á loại sán d t ký sinh g y bệnh hủ yếu
s ng ng
ng ru t và
ng ph i t
i truy n qu thứ ăn n ớ uống, trong ó m t số h th
ng v t
ng g p tại Việt
Nam là Heterophyidae, Opisthorchiidae, Echinostomatidae, Fasciolidae, Taeniidae
và P r gonimid e Dung et al., 2007; Lan-Anh et al., 2009; De et al., 2012; Doanh
et al., 2013; Chai, Jung, 2017; Chai, 2019). Sán lá ru t nh h Heterophyid e lây
nhiễm s ng ng
i thông qua á ăn á h
nấu hín và ó ít nhất
lồi thu
13
chi genus ph n bố kh p thế giới, ó tầm qu n tr ng nhất ịnh v dị h tễ trong
ng ồng. Khoảng hơn 7 triệu ng
i bị nhiễm bệnh SLRN heterophyidi sis do
á loài này g y r . Theo Chai, Jung (2017), ó là á lồi thu
hi Haplorchis (H.
taichui, H. pumilio, H. yokogawai, và H. vanissimus), chi Metagonimus (M.
yokogawai, M. takahashii, M. miyatai, M. minutus và M. katsuradai), chi
Stellantchasmus (S. falcatus), chi Centrocestus (C. formosanus, C. armatus, C.
cuspidatus và C. kurokawai), chi Heterophyes (H. heterophyes, H. nocens, H.
dispar và H. aequalis), chi Pygidiopsis (P. summa và P. genata), chi
Heterophyopsis (H. continua), Stictodora (S. fuscata và S. lari), chi Procerovum (P.
varium và P. calderoni), chi Acanthotrema (A. felis), chi Apophallus (A. donicus),
chi Ascocotyle (A. longa) và chi Cryptocotyle (C. lingua).
Heterophyid e ùng với h Opisthor hiid e thu
Looss, 1899 ph n b Opisthor hi t
Digene
b o gồm m t nhóm á lồi ó sự
ph n bố khá r ng trên toàn thế giới và khoảng 00 v ng
trong hai h này ã
Liên h Opisthorchioidea
i g y nhiễm ủ
á lồi
ợ mơ tả (Thaenkham et al., 2012; Chai, Jung, 2017; 2020;
Chai, 2019; Santos, Borges, 2020). Hầu hết nh ng ng
i nhiễm sống
á n ớ
4
Ch u Á, b o gồm Hàn Quố , Trung Quố ,
Malaysia, Indonesia, Philippin và Ấn
ợ
flukes, MIF
ài Lo n, Việt N m, Lào, Thái L n,
. Khái niệm SLRN (minute intestinal
r s dụng nhằm ph n biệt m t b ph n á lồi ó kí h
th ớ nh b trong ại gi
nh sán lá ru t intestin l flukes phần lớn truy n qu
thứ ăn và l y nhiễm qu hệ tiêu hó
ủ
ng v t, him và ng
i Chai, Jung,
2020). Sán lá ru t b o gồm SLRN, ó ị bàn ph n bố rất r ng, l u hành với tỷ lệ
nhiễm
o,
dạng v m t ph n loại và ó hơn 0 lồi trên tồn thế giới Chai et
al., 2009; Toledo, Esteban, 2016; Chai, Jung, 2017; Hotez, 2019).
T p hợp SLRN là á loài sán lá ủ ba h Heterophyidae, E hinostom tid e
và E hino h smid e ó kí h th ớ nh
bệnh trong
ng ru t và truy n qu
Heterophyidae,
ã
Echinochasmidae,
0,5–2 mm × 0,2–10 mm , ký sinh và g y
thứ
ăn, trong
ợ ph n biệt với SLRN thu
u truy n qu
ó
á h
á n ớ ng t và n ớ lợ
ó SLRN thu
h
E hinostom tid e
Trung Dũng, 0 5;
Chai, Jung, 2017). SLRN h Heterophyidae Leiper, 1909 có kí h th ớ rất b
(khoảng 1–2 mm), ó khả năng l y nhiễm
ng v t ó v , ng
ng v t ó x ơng sống, b o gồm ả
i và chim (Chai, 2019). Trong gần 50 năm qu , việ ph n loại
giun sán nói hung và sán lá nói riêng, trong ó ó SLRN ũng dần i vào hệ thống.
M
dù kí h th ớ nh và
phần ph n loại dự theo h nh thái h
á ph ơng pháp truy n thống và soi nhu m, SLRN ũng ã
ph n loại gồm á loài thành viên
v lid spe ies . M
ủ á
ợ
(HTH) s dụng
ợ xếp vào á
ấp
ông nh n ủ tiêu hí v lồi re ognized,
dù v y, nhi u loài biến thể mới, ũng nh nh ng loài ũ h
i u kiện tí h hợp ho ơng nh n lồi hi h
phát hiện, h n ốn, ph n tí h phả hệ, tiến hó ph n t
á
ấp ph n loại và nhu ầu
ng
i h i nh ng nghiên
ứu và th m ịnh hính xá bằng á h kết hợp HTH và SHPT (Betson et al., 2020).
Theo tóm t t ph n loại ó tại Trung t m Thơng tin Công nghệ sinh h
gi
Quố
ủ M (theo NCBI: Taxonomy: hệ
thống ph n loại ủ h Heterophyid e và á
theo D ng ph n loại (Lineage), nh
Opisthokonta;
Metazoa;
Eumetazoa;
hi ủ h này
ợ s p xếp ph n ấp
s u: cellular organisms; Eukaryota;
Bilateria;
Protostomia;
Spiralia;
5
Lophotrochozoa;
Opisthorchiata;
Platyhelminthes;
Heterophyidae;
Trematoda;
(Centrocestus;
Digenea;
Opisthorchiida;
Haplorchis;
Metagonimus;
Procerovum; Stellantchasmus).
Trong Hệ thống thơng tin ph n loại tí h hợp ITIS, Integr ted T xonomi
Information System)/ ấp b
hi trong h Heterophyid e ũng ã
ph n loại, vị trí á lồi và á
ợ s p xếp khá hồn hỉnh với á h khá
trong ngành Sán d t (H nh . ).
H nh 1.1. Ph n ấp s p xếp ph n loại ủ h Heterophyid e và á hi trong h này theo Hệ thống
thông tin ph n loại tí h hợp ITIS . Nguồn: />
Cụ thể, ph n ấp ph n loại ủ h Heterophyid e và á loài nh s u:
Gi i (Kingdom):
ng v t
nim li
Ph n Giới: (Bilateria)
Hạ Giới Infr kingdom): Protostomia
Trên Ngành Superphylum): Platyzoa
Ngành (Phylum): Sán d t, Platyhelminthes Minot, 1876
6
D ới Ngành Subphylum): Neodermata
L p (Class): Sán lá , Trematoda, Rudolphi, 1808)
D ới Lớp (Subclass): Digenea, Carus, 1863
Bộ (Order): Opisthorchiida
Ph n B (Suborder): Opisthorchiata
Liên H
Superf mily): Opisthorchioidea
Họ (Family): Heterophyidae Leiper, 1909
Chi (Genus): Haplorchis
Lo i (Species): Haplorchis taichui
Lo i (Species): Haplorchis pumilio
Chi (Genus): Stellantchasmus
Lo i (Species): Stellantchasmus falcatus
Phân b Opisthorchiata gồm á h Acanthostomatidae, Cryptogonimidae,
Heterophyidae, N itrem tid e, Opisthor hiid e và P hytrem tid e, trong ó h i
h Heterophyid e và Opisthor hiid e
ợ
hứng minh ó qu n hệ ph n loại gần
nh u, tạo nên Liên h Opisthor hioide thu
Ph n b Opisthor hi t (Thaenkham
et al., 2012; Le et al., 2020a,b; Chai, Jung, 2019). M
á loài trong h E hinostom tid e lại thu
h ng thu
dù
nhánh khá
ợ
oi là SLRN, nh ng
ủ hệ thống ph n loại,
B E hinostomid , Ph n b E hinostom t và gần với h F s iolid e
trong Liên h E hinostom toide
Tkach et al., 2016; Toledo, Esteban, 2016; Le et
al., 2020b).
Cho ến n y, ít nhất 3
hi
ợ biết ến trong h Heterophyidae Leiper
1909 (Pearson, 2008), trong số ó, 3 hi ph biến trong
Metagonimus,
Stellantchasmus,
Heterophyes,
Centrocestus,
Haplorchis,
Stictodora,
ng ồng b o gồm
Pygidiopsis,
Procerovum,
Heterophyopsis,
Acanthotrema,
Apophallus, Ascocotyle và Cryptocotyle (Chai, 2019; Chai, Jung, 2020) (H nh .1).
1.1.2. Đặc điểm sinh học và phân
1.1.3 1
c
sán lá ruột nhỏ họ Heterophyidae
n t á
ấ tạo
kỳ p át t ển
ấ tạo án lá
ột n ỏ
t op y
án lá
ột n ỏ
Heterophyidae
n t á
H Heterophyidae gồm á loài SLRN ký sinh và g y bệnh trên ng
i truy n
7
lây qu
á gồm á n ớ ng t và n ớ lợ , ó
ó 5 lồi ph biến và
2020). Hiện n y,
lồi hủ yếu
ợ ghi nh n trong
lồi ít ph biến hơn Bảng .1) (Chai, 2019; Chai, Jung,
lồi ã
ợ
ơng nh n là loài hợp lệ (valid species) trong chi
Haplorchis, b o gồm H. pumilio Looss, 1899, H. taichui Nishigori, 1924, H.
yokogawai Katsuta, 1932, H. vanissimus Africa, 1938, H. parataichui Pearson,
1964, H. sprenti Pearson, 1964, H. wellsi Pearson, 1964, H. parapumilio Pearson,
Ow-Yang, 1982 và H. paravanissimus Pearson, Ow-Yang, 1982. Trong số ó, H.
taichui, H. pumilio, H. yokogawai và H. vanissimus là nh ng loài l y nhiễm s ng
ng
i (Chai, Jung, 2017) (Bảng . ).
Trong nghiên ứu này, h ng tôi xin giới thiệu hạn hế
ó liên qu n trự tiếp ến á nghiên ứu SHPT ủ
m t số loài SLRN
tài, ó là á loài thu
Haplorchis, b o gồm H, taichui và H. pumilio và m t loài thu
Stellantchasmus là S. falcatus. M t số ối t ợng SLRN khá mà
sánh và ph n tí h gen hệ gen và á
á
hỉ thị SHPT ũng s
ợ
hi
hi
tài h n ể so
p ến trong
huyên mụ t ơng ứng.
Sán lá
ột n ỏ
plo
t
(H nh .
)
ợ mô tả lầ ầu tiên vào
Haplorchis taichui, Nishigori, 1924; Chen, 1936
năm
mó
, là lồi ó h nh dạng bầu dụ với l ng và bụng d t á m t, số l ợng g i
u
–
g i s p xếp h nh nải huối và m t mảng á g i r n rất nh
(Pearson, Ow-Yang, 1982). Giá miệng h nh tr n, tiếp ến ó yết hầu ph nh r và
ru t ph n làm
nhánh k o dài ến vị trí tinh hoàn H nh .
th ớ khá nh u
) (De, Le, 2011), kí h
m i lồi (H. pumilio, H. parapumilio, H. vanissimus và H.
paravanissimus), lớn nhất là
H. wellsi và b nhất là
H. yokogawai và H. sprenti
(Chai, Jung, 2017).
Sán lá
ột n ỏ
plo
p m l o (H nh . B)
Haplorchis pumilio Looss, 1896
i C p, lồi này ó
iểm HTH ph n biệt với á lồi Haplorchis khác là kích
th ớ , h nh dạng, số l ợng g i mó
Sán tr
ợ Looss mơ tả lần ầu tiên năm 1899
u trên giá bụng Pearson, Ow-Yang, 1982).
ng thành ó dạng h nh quả lê, ó 3 – 0 g i h nh h I ho
, ó m t số
8
g i nh dài 2,5–5, μm (Pearson, Ow-Yang, 1982; De, Le, 2011) (H nh 1.2B , là
iểm ph n biệt h nh thái khá r gi
32– 0
H. pumilio, 15–21
dạng thùy gi
á loài Haplorchis: 12–
H. taichui,
H. parataichui, ũng nh số l ợng kí h th ớ và h nh
H. paravanissimus, H. wellsi, H. yokogawai và H. sprenti (Pearson,
Ow-Yang, 1982). Trứng ủ H. taichui và H. pumilio gần giống nh u, h nh ơ v n,
v dày nhẵn, ó n p nhơ lên giống nh
khơng, kí h th ớ
5–28 x 12–15 µm (
ó v i, ó thể ó mấu nh
phí d ới ho
Trung Dũng, 0 5).
Bảng 1.1. D nh sá h
loài sán lá ru t nh g y nhiễm ng i t á truy n s ng 5 loài ph biến và
loài ít ph biến , nguồn nhiễm và ph n bố ị lý ủ h ng theo Chai, Jung, 2017; 2020)
Ngu n g y
STT
Lo i
Ph n bố địa l
nhi m
1
Centrocestus formosanus
Cá n ớ ng t
2
Haplorchis pumilio
Cá n ớ ng t
3
Haplorchis taichui
Cá n ớ ng t
4
Haplorchis yokogawai
Cá n ớ ng t
5
Heterophyes heterophyes
Cá n ớ lợ
6
7
Heterophyes nocens
Heterophyopsis continua
Cá n ớ lợ
Cá n ớ lợ
8
9
10
Metagonimus miyatai
Metagonimus takahashii
Metagonimus yokogawai
Cá n ớ ng t
Cá n ớ ng t
Cá n ớ ng t
11
Pygidiopsis genata
Cá n ớ ng t
12
13
Pygidiopsis summa
Stellantchasmus falcatus
Cá n ớ lợ
Cá n ớ lợ
ng t
14
15
16
17
18
19
20
21
22
Stictodora fuscata
Stictodora lari
Acanthotrema felis
Apophallus donicus
Ascocotyle longa
Centrocestus armatus
Centrocestus cuspidatus
Centrocestus kurokawai
Cryptocotyle lingua
23
24
25
Haplorchis vanissimus
Heterophyes dispar
Heterophyes aequalis
Cá n
Cá n
Cá n
Cá n
Cá n
Cá n
Cá n
Cá n
Cá n
và lợ
Cá n
Cá n
Cá n
ớ
ớ
ớ
ớ
ớ
ớ
ớ
ớ
ớ
lợ
lợ
lợ
ng
lợ
ng
ng
ng
ng
t
t
t
t
t
ớ ng t
ớ lợ
ớ lợ
Br zil, Trung Quố , Colombi , Cost Ri , Cro ti , i C p, Ấn
, Nh t Bản, Lào, Mexi o, Philippin, ài Lo n, Thái L n,
Tunisi , Th Nh K , Ho K , Việt N m
Austr li , C mbodi , Trung Quố , i C p, Ấn
, Ir q, Isr el,
Keny , Lào, M l ysi , Mexi o, My nm r, Philippin, Sri L nk ,
ài Lo n, Thái L n, Ho K Tex s , Venezuel , Việt N m
B ngl desh, Trung Quố , i C p, Ấn
, Ir q, Isr el, Kuw it,
Lào, M l ysi , My nm r, Philippin, Sri L nk , ài Lo n, Thái
L n, Ho K H w ii , Việt N m
ustr li , C mbodi , Trung Quố , i C p, Ấn
, Indonesi ,
Kuw it, Lào, M l ysi , My nm r, Philippin, Sri L nk , ài
Lo n, Thái L n, Ho K H w ii , Việt N m
i C p, Gree e, Ấn
, Ir n, It ly, Nh t Bản, Kuw it, Sri
L nk , S udi r bi , T y B n Nh , Sud n, Thái L n, Tunisi ,
Th Nh K , Tiểu VQ R p thống nhất, Yemen
Trung Quố , Nh t Bản, Hàn Quố
Trung Quố , Nh t Bản, Hàn Quố , S udi r bi , Thái L n,
Tiểu VQ R p thống nhất, Việt N m
Nh t Bản, Hàn Quố
Nh t Bản, Hàn Quố
Trung Quố , Ch u u, Ấn
, Nh t Bản, Hàn Quố , ài Lo n,
Nga
i C p, Ir n, Isr el, Kuw it, Rum ni, Philippin, Tunisi ,
Ukraine
Nh t Bản, Hàn Quố , Việt N m
ustr li , Trung Quố , Ấn
, Isr el, Palestine, Nh t Bản, Hàn
Quố , Lào, Philippin, ài Lo n, Thái L n, Ho K H w ii ,
C mbodi , Việt N m
Nh t Bản, Hàn Quố , Kuw it
ustr li , Nh t Bản, Hàn Quố , Ng , Việt Nam
Hàn Quố
Ho K
C n d , Ch u u, Ukr ine, Ho K
Hàn Quố , Nh t Bản
Trung Quố , i C p, Kuw it, ài Lo n, Tunisi
Nh t Bản
Denm rk, Engl nd, Greenl nd, I el nd, Nh t Bản, B M , N
Uy, Nga, Ukraine
Australia, Philippin
i C p, Trung ông
i C p, Trung ông
