Giải quyết bệnh đốm trắng trên tôm bằng con đường can thiệp gene, tại sao không?

Nghiên cứu mới về bộ gen của tôm kuruma (Marsupenaeus japonicus) có thể mở đường cho các chương trình nhân giống giúp chúng ít bị nhiễm các bệnh như đốm trắng hơn.

Đó là khẳng định các nhà nghiên cứu từ Viện Khoa học và Công nghệ Okinawa (OIST) và Đại học Khoa học và Công nghệ Hàng hải Tokyo, những người đã sử dụng hai kỹ thuật khác nhau nhằm phát hiện ra các gen liên quan đến miễn dịch, tăng trưởng và sinh sản của loài tôm này.

Bức tranh

Tôm Kuruma là một trong những loài tôm lớn nhất (con cái có thể dài tới 27cm), chúng được tìm thấy trên khắp Ấn Độ Dương và Thái Bình Dương. Ở Nhật Bản, chúng được coi là một món ăn ngon. Tôm Kuruma được đánh bắt và nuôi trồng thủy sản chính (đặc biệt là ở Okinawa) kể từ đầu thế kỷ 20. Tuy nhiên, các trang trại nuôi tôm đã gặp phải vấn đề với bệnh đốm trắng trên tôm này - một bệnh nhiễm virus, một trong những mầm bệnh đe dọa đáng sợ nhất đối với ngành nuôi tôm trên toàn thế giới.

“Chúng tôi quan tâm đến mối quan hệ giữa động vật nuôi trồng thủy sản với vi khuẩn và virus liên quan đến dịch bệnh” Tiến sĩ Eiichi Shoguchi, trưởng bộ phận gene động vật biển tại OIST giải thích trong một thông cáo báo chí. “Có nguồn gen này trong tay có thể hữu ích để tạo ra dòng tôm kháng bệnh hoặc vaacine cho chúng”

Nghiên cứu di truyền

Được hỗ trợ bởi Bộ phận giải trình tự DNA của OIST, các nhà nghiên cứu đã sử dụng hai kỹ thuật khác nhau — giải trình tự bộ gen và giải trình tự phiên mã — để tạo ra nguồn gen này. Công trình của họ đã được xuất bản trên tạp chí G3: Genes l Genomes l Genetics.

Đầu tiên, các nhà nghiên cứu tập trung vào việc giải mã bộ gen. Họ lấy một con tôm kuruma từ một trang trại thương mại ở Okinawa và tạo ra các trình tự ban đầu. Điều này tạo ra nhiều chuỗi DNA ngắn, mặc dù hữu ích, nhưng không cung cấp cho các nhà nghiên cứu đủ manh mối để xâu chuỗi chúng lại với nhau. Về cơ bản, họ có tất cả các mảnh ghép nhưng không có cách nào để lắp ráp nó. Sau đó, họ sử dụng công nghệ thứ hai để tạo ra các chuỗi DNA dài hơn, nhưng kém chính xác hơn. Bằng cách ráp hai phương pháp lại với nhau, họ có thể tập hợp một bản nháp của bộ gen.

Sau đó, các nhà nghiên cứu đã phân tích 49 mẫu RNA của các cá thể tôm khác nhau (bao gồm cả con trưởng thành và ấu trùng). Điều này đã cung cấp cho họ 66.406 bản đọc gen chất lượng cao — bản thảo của bộ phiên mã.

Satoshi Kawato, tác giả chính của bài báo và là nghiên cứu sinh tại Phòng thí nghiệm Khoa học gen, Đại học Khoa học và Công nghệ Biển Tokyo, giải thích: “Bộ gen của tôm kuruma cung cấp cho chúng tôi một danh mục toàn diện về các gen liên quan đến miễn dịch. Để hiểu rõ hơn về cách tôm phản ứng với mầm bệnh và sẽ hỗ trợ trong việc phát triển các chiến lược ngăn ngừa dịch bệnh. Nguồn gen cũng sẽ giúp giải quyết các khía cạnh khác nhau của sinh học tôm, chẳng hạn như tăng trưởng và sinh sản"

Khi so sánh công trình của họ trên tôm kuruma với tôm sú và tôm thẻ chân trắng - gần 70% gen được tìm thấy là giống nhau trên cả ba loài.

Tiến sĩ Shoguchi kết luận: “Chúng tôi nghĩ rằng đây sẽ là nguồn tài nguyên hữu ích cho nghiên cứu trong tương lai để hiểu về sinh học cơ bản của tôm. "Nhưng nó cũng có thể được sử dụng để quản lý nghề cá và thiết lập một chương trình nhân giống"