9
Vietnam J. Agri. Sci. 2021, Vol. 19, No. 5: 596-604 Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 2021, 19(5): 596-604 www.vnua.edu.vn 596 PHÂN TÍCH TRÌNH TỰ GEN MÃ HÓA GLYCOPROTEIN CỦA Avian Metapneumovirus PHÁT HIỆN ĐƯỢC Ở MỘT SỐ CƠ SỞ CHĂN NUÔI GÀ TẠI MIỀN BẮC Nguyễn Văn Giáp 1* , Cao Thị Bích Phượng 1 , Huỳnh Thị Mỹ Lệ 1 , Đặng Hữu Anh 1 , Chu Thị Thanh Hương 1 , Vũ Thị Ngọc 1 , Võ Văn Hiểu 1 , Tạ Thị Kim Chung 1 , Lê Bá Hiệp 2 , Lê Thị Trinh 2 , Trương Quang Lâm 1 , Nguyễn Thị Hoa 1 , Lê Thị Luyên 1 1 Khoa Thú y, Học viện Nông nghiệp Việt Nam 2 Công ty Cổ phần Thú y xanh (Greenvet) * Tác giả liên hệ: [email protected] Ngày nhận bài: 05.03.2021 Ngày chấp nhận đăng: 09.04.2021 TÓM TẮT Avian Metapneumovirus (aMPV) là một trong những căn nguyên gây bệnh hô hấp phức hợp của gà tây và gà mới được phát hiện ở Việt Nam. Do tính mới đó, hiện mới có công bố về mặt lâm sàng, tỷ lệ dương tính huyết thanh học và tỷ lệ phát hiện aMPV ở gà nuôi tại miền Bắc. Nhằm làm rõ hơn về sự lưu hành của aMPV, nghiên cứu này đã giải trình tự gen, sử dụng phương pháp tin sinh học để phân tích đặc điểm di truyền của virus. Dựa vào trình tự phân đoạn gen mã hóa protein G đã xác định 5/5 chủng aMPV thuộc subgroup B. Mặc dù 5/5 chủng aMPV nằm ở nhánh bắt nguồn từ chủng virus vacxin nhưng chúng đều mang đặc điểm biến đổi ở cấp độ nucleotide và amino khác với chủng virus vacxin Nemovac đã và đang lưu hành ở nước ta. Từ khóa: Avian Metapneumovirus, trình tự gen G, đặc điểm sinh học phân tử. Characterizing Glycoprotein-gene Encoding Sequences of Avian Metapneumovirus Found in Poultry in Northern Vietnam ABSTRACT Avian Metapneumovirus (aMPV) is one of the causative agents of respiratory disease complex in turkeys and chickens, which has been recently detected in Vietnam. Due to its novelty, a few published papers are available on preliminary results, describing the clinical disease, sero- and viral- positivity rates. This study aimed at providing more details about the molecular characterizations of the circulating virus by sequenced and then applied bioinformatics for data mining. Based on the sequence of partial attachment glycoprotein coding gene, 5/5 aMPV strains were classified as subgroup B. Though 5/5 strains belonged to the vaccine-derived lineage, all of them had differences at the nucleotide and amino acid levels compared to the attenuated strain of Nemovac vaccine available in Vietnam. Keywords: Avian Metapneumovirus, attachment glycoprotein gene, molecular characterization. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Kể từ khi có sự chuyển dịch từ phương thức chăn nuôi nhỏ lẻ sang phương thức chăn nuôi công nghiệp với mật độ cao, các bệnh hô hấp ở vật nuôi nói chung và của gia cầm nói riêng đã trở nên thường trực. Mầm bệnh thường gặp trong bệnh hô hấp phức hợp ở gia cầm được xác định bao gồm nhiều loại virus, vi khuẩn và mycoplasma... (Kleven, 1998; Fulton, 2014). Trong nhóm bệnh do virus, các nghiên cứu trên thế giới cho thấy bệnh do Avian Metapneumovius (aMPV) cũng thường gặp, gây thiệt hại về kinh tế lên tới hàng chục triệu USD/năm cho ngành chăn nuôi gà (Lwamba & cs., 2002). Avian Metapneumovirus là thành viên của giống Metapneumovirus (Afonso & cs., 2016). Virus có thể nhiễm cho gia cầm (gà tây, gà, vịt, ngan) (Sun & cs., 2014; Brown & cs., 2019) và

PHÂN TÍCH TRÌNH TỰ GEN MÃ HÓA GLYCOPROTEIN CỦA Avian

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Vietnam J. Agri. Sci. 2021, Vol. 19, No. 5: 596-604 Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 2021, 19(5): 596-604 www.vnua.edu.vn

596

PHÂN TÍCH TRÌNH TỰ GEN MÃ HÓA GLYCOPROTEIN CỦA Avian Metapneumovirus

PHÁT HIỆN ĐƯỢC Ở MỘT SỐ CƠ SỞ CHĂN NUÔI GÀ TẠI MIỀN BẮC

Nguyễn Văn Giáp1*, Cao Thị Bích Phượng1, Huỳnh Thị Mỹ Lệ1, Đặng Hữu Anh1, Chu Thị Thanh Hương1, Vũ Thị Ngọc1, Võ Văn Hiểu1, Tạ Thị Kim Chung1,

Lê Bá Hiệp2, Lê Thị Trinh2, Trương Quang Lâm1, Nguyễn Thị Hoa1, Lê Thị Luyên1

1Khoa Thú y, Học viện Nông nghiệp Việt Nam 2Công ty Cổ phần Thú y xanh (Greenvet)

*Tác giả liên hệ: [email protected]

Ngày nhận bài: 05.03.2021 Ngày chấp nhận đăng: 09.04.2021

TÓM TẮT

Avian Metapneumovirus (aMPV) là một trong những căn nguyên gây bệnh hô hấp phức hợp của gà tây và gà

mới được phát hiện ở Việt Nam. Do tính mới đó, hiện mới có công bố về mặt lâm sàng, tỷ lệ dương tính huyết thanh

học và tỷ lệ phát hiện aMPV ở gà nuôi tại miền Bắc. Nhằm làm rõ hơn về sự lưu hành của aMPV, nghiên cứu này đã

giải trình tự gen, sử dụng phương pháp tin sinh học để phân tích đặc điểm di truyền của virus. Dựa vào trình tự phân

đoạn gen mã hóa protein G đã xác định 5/5 chủng aMPV thuộc subgroup B. Mặc dù 5/5 chủng aMPV nằm ở nhánh

bắt nguồn từ chủng virus vacxin nhưng chúng đều mang đặc điểm biến đổi ở cấp độ nucleotide và amino khác với

chủng virus vacxin Nemovac đã và đang lưu hành ở nước ta.

Từ khóa: Avian Metapneumovirus, trình tự gen G, đặc điểm sinh học phân tử.

Characterizing Glycoprotein-gene Encoding Sequences of Avian Metapneumovirus Found in Poultry in Northern Vietnam

ABSTRACT

Avian Metapneumovirus (aMPV) is one of the causative agents of respiratory disease complex in turkeys and

chickens, which has been recently detected in Vietnam. Due to its novelty, a few published papers are available on

preliminary results, describing the clinical disease, sero- and viral- positivity rates. This study aimed at providing more

details about the molecular characterizations of the circulating virus by sequenced and then applied bioinformatics for

data mining. Based on the sequence of partial attachment glycoprotein coding gene, 5/5 aMPV strains were

classified as subgroup B. Though 5/5 strains belonged to the vaccine-derived lineage, all of them had differences at

the nucleotide and amino acid levels compared to the attenuated strain of Nemovac vaccine available in Vietnam.

Keywords: Avian Metapneumovirus, attachment glycoprotein gene, molecular characterization.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Kể từ khi có sự chuyển dịch từ phương thức

chăn nuôi nhỏ lẻ sang phương thức chăn nuôi

công nghiệp với mật độ cao, các bệnh hô hấp ở

vật nuôi nói chung và của gia cầm nói riêng đã

trở nên thường trực. Mầm bệnh thường gặp

trong bệnh hô hấp phức hợp ở gia cầm được xác

định bao gồm nhiều loại virus, vi khuẩn và

mycoplasma... (Kleven, 1998; Fulton, 2014).

Trong nhóm bệnh do virus, các nghiên cứu trên

thế giới cho thấy bệnh do Avian

Metapneumovius (aMPV) cũng thường gặp, gây

thiệt hại về kinh tế lên tới hàng chục triệu

USD/năm cho ngành chăn nuôi gà (Lwamba &

cs., 2002).

Avian Metapneumovirus là thành viên của

giống Metapneumovirus (Afonso & cs., 2016).

Virus có thể nhiễm cho gia cầm (gà tây, gà, vịt,

ngan) (Sun & cs., 2014; Brown & cs., 2019) và

Nguyễn Văn Giáp, Cao Thị Bích Phượng, Huỳnh Thị Mỹ Lệ, Đặng Hữu Anh, Chu Thị Thanh Hương, Vũ Thị Ngọc, Võ Văn Hiểu, Tạ Thị Kim Chung, Lê Bá Hiệp, Lê Thị Trinh, Trương Quang Lâm, Nguyễn Thị Hoa, Lê Thị Luyên

597

dã cầm (Jardine & cs., 2018; Motamed Chaboki

& cs., 2018). Gà tây và gà là hai loài vật nuôi

mẫn cảm nhất, với biểu hiện bệnh chủ yếu ở hệ

hô hấp (Aung & cs., 2008) và có thể ảnh hưởng

tới năng suất sinh sản (Cook & cs., 2000;

Sugiyama & cs., 2006; Cecchinato & cs., 2012).

Vật chất di truyền của aMPV là sợi ARN đơn,

âm và không phân đoạn, có chiều dài khoảng

13000 base (Lwamba & cs., 2005) với cấu trúc

gồm: 3′-leader-N-P-M-F-M2-SH-G-L-trailer-

5′. Trong các gen nêu trên, gen mã hóa protein

G, M, N, P, và F đều có tính đa dạng cao

(Chacon & cs., 2011). Dựa vào trình tự

nucleotide gen mã hóa protein G, đã có 4

subgroup aMPV (A, B, C, D) được công nhận

(Chacon & cs., 2011). Riêng đối với subgroup B,

do có sử dụng vacxin nhược độc để phòng bệnh,

ở một số nước, virus còn tiến hóa hành thành 2

nhóm di truyền là nhánh virus thực địa và

nhánh bắt nguồn từ chủng virus vacxin

(Mescolini & cs., 2020).

Về phân bố, từ khi được phát hiện lần đầu

vào những năm 1980, aMPV đã hiện diện ở

châu Phi (Gharaibeh và Algharaibeh, 2007),

châu Mỹ (Seal, 1998), châu Âu (Naylor & cs.,

1997) và châu Á (Mase & cs., 2003). Ở khu vực

Đông Nam Á, ngoài Malaysia (Lim & cs., 2009),

chưa có thông tin về bệnh do aMPV ở các nước

còn lại. Gần đây, tại miền Bắc Việt Nam, aMPV

đã được phát hiện ở gà có triệu chứng hô hấp

(Cao Thị Bích Phượng & cs., 2020). Do mới được

quan tâm nghiên cứu, nên thông tin về aMPV

cũng như bệnh do virus gây ra ở nước ta còn hạn

chế. Vì vậy, nghiên cứu này được thực hiện

nhằm tìm hiểu đặc điểm di truyền của các

chủng aMPV phát hiện được ở một số cơ sở chăn

nuôi, cụ thể ở hai khía cạnh: (i) xác định phân

nhóm (subgroup) aMPV, (ii) biến đổi ở cấp độ

nucleotide và amino acid của gen mã hóa

protein G.

2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Vật liệu

- Nhóm nguyên liệu dùng phát hiện aMPV

và nhân gen mã hóa protein G gồm:

+ Cặp mồi dùng phát hiện và giải mã gen

G: Ga-5’-CCG GGA CAA GTA TCT CTA TGG-3’

và Gy-5’-TCT CGC TGA CAA ATT GGT CCT

GA-3’ (Bayon-Auboyer & cs., 1999).

+ Kít tách ARN (Patho Gene-spin

DNA/RNA Extraction Kit, 17154, iNtRON); kít

tổng hợp cDNA (HiSenScript RH(-) RT PreMix

kit, 25087, iNtRON); kít PCR (Maxime PCR

PreMix kit, i-StarMAX II, 25281, iNtRON).

- Hóa chất dùng phân tích sản phẩm PCR

gồm: agarose (BIO-41025, Bioline); RedSafe

Nucleic Acid Staining Solution (21141, iNtRON)

và 100bp DNA ladder (DM001-R500,

GeneDireX Inc.).

- Nhóm nguyên liệu phục vụ phân tích đặc

điểm di truyền gồm:

+ Trình tự gen G được giải mã của 5 chủng

aMPV phát hiện tại Hà Nội, Hòa Bình và Ninh

Bình và của virus vacxin Nemovac (Merial) lưu

hành ở Việt Nam.

+ Trình tự gen G tham chiếu (có đầy đủ

thông tin năm thu thập) được tải từ GenBank

gồm: chủng thuộc subgroup A-B-C-D, chọn theo

2 nghiên cứu trước đây (Owoade & cs., 2008;

Chacon & cs., 2011); chủng aMPV nhánh virus

thực địa và nhánh bắt nguồn từ chủng vacxin

theo công bố năm 2020 (Mescolini & cs., 2020).

2.3. Phương pháp nghiên cứu

2.3.1. Phương pháp phát hiện aMPV

Tách ARN tổng số của mẫu bệnh

phẩm/vacxin bằng Patho Gene-spin DNA/RNA

Extraction Kit, với các bước thực hiện theo hướng

dẫn của nhà sản xuất. Chuyển ARN thành cDNA

sử dụng kít RT PreMix ở nhiệt độ 45C trong 60

phút. Phản ứng PCR phát hiện nucleic acid của

aMPV dùng mồi Ga/Gy theo nghiên cứu trước

đây (Bayon-Auboyer & cs., 1999).

2.3.2. Giải mã và phân tích trình tự

nucleotide

- Giải trình tự sản phẩn PCR theo phương

pháp Sanger’s, thực hiện bởi Công ty 1st BASE

(Malaysia). Căn chỉnh trình tự gen mã hóa

protein G và dịch mã bằng phần mềm BioEdit

v7.1.3.0 (Hall, 1999).

- Dựa vào công bố trước đây (Bayon-

Auboyer & cs., 2000) để chú giải các vị trí/vùng

Phân tích trình tự gen mã hóa glycoprotein của Avian Metapneumovirus phát hiện được ở một số cơ sở chăn nuôi gà tại miền Bắc

598

chức năng protein G của aMPV, ví dụ: vị trí

glycosyl, N-myristyl hóa, vùng xuyên màng,...

- Xác định đặc tính amino acid dựa vào kết

quả công bố trước đây (Pommie & cs., 2004).

2.3.3. Xây dựng cây phát sinh chủng loại

Cây phát sinh chủng loại được xây dựng

bằng gói phần mềm BEAST (Drummond & cs.,

2012) phiên bản v1.10.4. Các thông số cho phân

tích gồm: (i) mô hình SRD06 mô phỏng sự thay

đổi nucleotide giữa các trình tự gen, (ii) lựa chọn

strict clock làm mô hình dự đoán tốc độ biến đổi

nucleotide và (iii) constant size mô hình hóa

dạng của cây phát sinh chủng loại. Vòng lặp

(length of chain) được thực hiện 10.000.000 lần,

với tần suất lưu mẫu sau mỗi 10.000 vòng. Hai

chương trình tích hợp trong gói phần mềm

BEAST là TreeAnnotator và FigTree lần lượt

được dùng để xác định cây phả hệ có mức tin cậy

cực đại và biểu diễn cây phả hệ.

3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Cây phát sinh chủng aMPV dựa theo

trình tự gen mã hóa protein G

Gen mã hóa protein G (gen G) là một trong

những gen có nhiều thay đổi nhất của aMPV

(Juhasz & Easton, 1994). Dựa vào trình tự một

phần gen G (nucleotide thứ 67-366), đã làm rõ

phân nhóm (subgroup) của 5 chủng aMPV phát

hiện được ở miền Bắc (Hình 1).

Ghi chú: 17 chủng aMPV đã biết subgroup (A-B-C-D) với tên có thông tin về nguồn gốc (quốc gia), mã số

GenBank, subgroup và năm thu thập. Giá trị (%) ở các nút (node) chính biểu thị mức tin cậy cho phân nhánh.

Thước đo (phía dưới) là số thay đổi ở mỗi vị trí nucleotide.

Hình 1. Cây phát sinh chủng loại aMPV dựa vào trình tự gen G

0,2

Nguyễn Văn Giáp, Cao Thị Bích Phượng, Huỳnh Thị Mỹ Lệ, Đặng Hữu Anh, Chu Thị Thanh Hương, Vũ Thị Ngọc, Võ Văn Hiểu, Tạ Thị Kim Chung, Lê Bá Hiệp, Lê Thị Trinh, Trương Quang Lâm, Nguyễn Thị Hoa, Lê Thị Luyên

599

Ghi chú: 28 chủng aMPV subgroup B đã biết thuộc về nhánh virus thực địa hoặc nhánh virus vacxin được dùng

để phân tích. Tên trình tự tham chiếu có thông tin về nguồn gốc (quốc gia), nhánh di truyền, mã số GenBank,

tên chủng và năm phân lập. Giá trị (%) ở các nút (node) chính biểu thị mức tin cậy cho phân nhánh. Chủng virus

ở mỗi nước được đánh dấu riêng biệt bằng màu sắc. Thước đo (phía dưới) là số thay đổi ở mỗi vị trí nucleotide.

Hình 2. Cây phát sinh chủng loại aMPV subgroup B

Cây phát sinh chủng loại (Hình 1) cho thấy

aMPV được chia thành 4 nhánh chính tương

ứng với 4 subgroup với mức tin cậy > 50%. Đặc

điểm phân nhánh các subgroup aMPV trong

nghiên cứu này giống với nghiên cứu đã công bố

(Brown & cs., 2014). Theo đó, 5 chủng aMPV

của miền Bắc thuộc subgroup B. Một nghiên

cứu mới công bố năm 2020 cho biết aMPV

subgroup B có 2 nhóm di truyền là nhánh virus

thực địa và nhánh bắt nguồn từ chủng virus

vacxin (Mescolini & cs., 2020). Do đó, nghiên

cứu tiếp tục làm rõ hơn nhóm di truyền 5 chủng

GK9.147, GA20.07, GT19.06, GA19.04 và

GE20.117 (Hình 2).

Hình 2 cho thấy sự tách biệt giữa nhánh

virus thực địa (field strain) và nhánh bắt nguồn

từ chủng virus vacxin (vaccine derived). Theo đó,

5/5 chủng aMPV phát hiện trong nghiên cứu này

thuộc nhánh virus tiến hóa từ chủng virus

vacxin. Tại châu Âu, nơi có bệnh do aMPV gây ra

và có sử dụng vacxin nhược độc phòng bệnh,

chủng virus gây bệnh và chủng virus tiến hóa từ

virus vacxin đều thấy song song lưu hành tại một

số nước như Tây Ban Nha, Pháp, Ý, Thổ Nhĩ

0,004

Phân tích trình tự gen mã hóa glycoprotein của Avian Metapneumovirus phát hiện được ở một số cơ sở chăn nuôi gà tại miền Bắc

600

Kỳ,... (Bayraktar & cs., 2018; Mescolini & cs.,

2020). Đáng chú ý, tỷ lệ lưu hành chủng aMPV

có nguồn gốc từ vacxin tương đối phổ biến

(khoảng 40%) (Mescolini & cs., 2020). Ở Việt

Nam, vacxin nhược độc phòng bệnh do aMPV đã

đăng ký lưu hành khoảng 15 năm về trước (Danh

mục vacxin, chế phẩm sinh học, vi sinh vật, hóa

chất dùng trong thú y được phép lưu hành tại

Việt Nam, Quyết định số 04/2006/QĐ-BNN).

Hiện tại, vacxin này vẫn tiếp tục lưu thông trên

thị trường. Do đó, lý giải được vì sao đã phát hiện

aMPV có nguồn gốc từ chủng virus vacxin ở

những đàn gà không sử dụng vacxin nhược độc

phòng bệnh này. Trên thế giới, một số chủng

virus thuộc nhánh có nguồn gốc từ vacxin (chế từ

subgroup A hoặc subgroup B) đã được phát hiện

lại độc và gây bệnh (Catelli & cs., 2006; Catelli &

cs., 2010; Lupini & cs., 2011). Vì vậy, cần có

nghiên cứu về độc lực của các chủng aMPV thuộc

nhánh này ở Việt Nam. Ở một khía cạnh khác,

việc chưa phát hiện aMPV chủng thực địa có thể

do số lượng trình tự gen được giải mã và phân

tích còn ít. Thực tế đó xuất phát từ khó khăn

mang tính khách quan là tỷ lệ mẫu dương tính

với aMPV tương đối thấp (~ 9,0% trong một khảo

sát thực hiện bởi nhóm tác giả vào quý IV năm

2020, không trình bày) và ~ 3,5% trong công bố

đầu năm 2020 (Cao Thị Bích Phượng & cs., 2020).

Ghi chú: Dấu “.” biểu thị nucleotide giống với chủng Nemovac. Đóng khung nét liền và nét đứt lần lượt chỉ dạng đột

biến làm thay đổi và không làm thay đổi amino acid được mã hóa. Mũi tên chỉ thay đổi nucleotide khác gốc bazơ.

Hình 3. Trình tự gen G của aMPV nhánh có nguồn gốc từ chủng virus vacxin

Nguyễn Văn Giáp, Cao Thị Bích Phượng, Huỳnh Thị Mỹ Lệ, Đặng Hữu Anh, Chu Thị Thanh Hương, Vũ Thị Ngọc, Võ Văn Hiểu, Tạ Thị Kim Chung, Lê Bá Hiệp, Lê Thị Trinh, Trương Quang Lâm, Nguyễn Thị Hoa, Lê Thị Luyên

601

3.2. Đặc điểm biến đổi trình tự nucleotide

gen mã hóa protein G

Nghiên cứu tiếp tục so sánh trình tự gen 5

chủng aMPV của Việt Nam (i) với một số chủng

thuộc nhóm có nguồn gốc từ virus vacxin phát

hiện ở một số nước trên thế giới và (ii) với chủng

virus vacxin Nemovac nhược độc đang sử dụng ở

Việt Nam (Hình 3).

So sánh trình tự một phần gen mã hóa

protein G (300 nucleotide phía đầu 3’) giữa

nhóm virus tiến hóa từ chủng virus vacxin

(trình bày ở hình 2) với chủng virus vacxin

Nemovac cho thấy mức tương đồng rất cao từ

98,3% đến 99,6%. Đối với 5 chủng virus giải mã

trong nghiên cứu này, 1 chủng (GE20.117) giống

98,6% và 4 chủng (GT19.06, GK9.147, GA20.07,

GA19.05) giống 99,3% so với chủng virus vacxin

Nemovac. Mặc dù vậy, các chủng virus thuộc

nhánh này có 14 đột biến điểm, với 3 biến đổi là

thay thế khác gốc (transversion) từ T-A

(nucleotide thứ 142), A-C (nucleotide thứ 222),

A-T (nucleotide thứ 333) (mũi tên, hình 3).

Trong 14 vị trí đột biến nói trên, 6 vị trí

(nucleotide thứ 91, 201, 254, 333, 356 và 366) có

nhiều biến đổi (parsimony- informative site).

Xét dưới dạng bộ ba mã hóa (codon), 7 đột biến

xảy ra ở vị trí codon thứ nhất và thứ 2 (đóng

khung nét liền hình 3) đã thay đổi amino acid

được mã hóa so với chủng vacxin Nemovac.

Ghi chú: Hình chữ nhật và hình thoi đánh dấu vị trí serine/ threonine và cysteine bảo thủ giữa các subgroup

aMPV. Vị trí có sửa đổi sau dịch mã như N-myristyl và glycosyl hóa được đánh dấu lần lượt bằng vùng màu xám

và đóng khung. Mũi tên chỉ amino acid có đặc tính khác với chủng Nemovac.

Hình 4. Trình tự amino acid suy diễn của phân đoạn protein G

Phân tích trình tự gen mã hóa glycoprotein của Avian Metapneumovirus phát hiện được ở một số cơ sở chăn nuôi gà tại miền Bắc

602

3.3. Đặc điểm biến đổi trình tự amino acid

protein G

Những khác biệt của virus thuộc nhóm có

nguồn gốc từ vacxin (trong đó có 5 chủng của

Việt Nam) so với virus vacxin Nemovac tiếp tục

được làm rõ ở cấp độ amino acid (Hình 4)

Kết quả phân tích trình tự amino acid phía

đầu N protein G (Hình 4) cho thấy virus thuộc

nhánh bắt nguồn từ chủng virus vacxin có các vị

trí/ vùng chức năng cơ bản của aMPV như: vị trí

serine (S)/ threonine (T) và cysteine (C) bảo thủ,

vị trí glycosyl hóa (NGS, NTS). Tuy nhiên,

chủng virus vacxin Nemovac và một số chủng

khác thuộc nhánh này (đóng khung nét đứt,

hình 4) thiếu một vùng N-myristyl hóa (amino

acid thứ 31- 36). Dựa vào công bố trước đây

(Pommie & cs., 2004), đã xác định có 3 trong số

7 đột biến làm thay đổi đặc tính amino acid so

với chủng virus vacxin (mũi tên, hình 4). Cụ thể:

(i) amino acid thứ 31 thay đổi từ amino acid ưa

nước, tích điện dương (R) sang amino acid

không phân cực, không tích điện (G); (ii) amino

acid thứ 85 thay đổi từ amino acid không phân

cực, không tích điện (G) sang amino acid ưa

nước, tích điện âm (D); (iii) amino acid thứ 119

thay đổi từ amino acid ưa nước, tích điện dương

(R) sang amino acid tích điện cùng dấu nhưng

không phân cực (H). Phân tích in silico trong

một công bố năm 2010 cũng đã chỉ ra sự khác

biệt về đặc tính kháng nguyên protein G giữa

một số chủng aMPV (Cecchinato & cs., 2010).

Nhưng cho đến nay chưa có nghiên cứu được

công bố về mức ảnh hưởng thực tế do các đột

biến ở protein G.

Với kết quả phân tích đặc điểm biến đổi ở

cấp độ nucleotide (Hình 3) và amino acid (Hình

4) cho thấy gen G của nhánh bắt nguồn từ

chủng virus vacxin (gồm 5 chủng ở miền Bắc) có

đặc điểm di truyền khác với chủng virus vacxin.

Nhận xét này tương đồng với kết luận trong

công bố năm 2020, theo đó các chủng aMPV có

nguồn gốc từ chủng vacxin ở mỗi nước thường

tạo thành những nhóm di truyền riêng tương

ứng với chủng virus vacxin nhược độc được sử

dụng (Mescolini & cs., 2020). Ở khía cạnh khác,

từ hạn chế của nghiên cứu này (chưa phát hiện

được chủng aMPV nhánh virus thực địa) nên

cần mở rộng phạm vi lấy mẫu, quy mô xét

nghiệm cũng như sử dụng phương pháp có độ

nhạy cao (ví dụ như RT- nested PCR) để tăng

khả năng phát hiện aMPV. Từ đó cung cấp

nguyên liệu cho giải mã và phân tích làm rõ

kiểu gen aMPV lưu hành ở miền Bắc.

4. KẾT LUẬN

Đã xác định được sự hiện diện của aMPV

subgroup B ở đàn gà nuôi tại miền Bắc. Mặc dù

thuộc nhánh bắt nguồn từ chủng virus vacxin

nhưng 5/5 chủng aMPV đã tiến hóa khác so với

chủng virus nhược độc vacxin Nemovac.

LỜI CẢM ƠN

Các nội dung được thực hiện trong bài báo

sử dụng kinh phí đề tài tiềm năng “Nghiên cứu

sự lưu hành của Avian Metapneumovirus

(aMPV) trong bệnh hô hấp phức hợp ở gà nuôi

tại miền Bắc”, Bộ Nông nghiệp và Phát triển

Nông thôn, mã số ĐTTN.27/20. Tập thể tác giả

xin chân thành cảm ơn các hộ chăn nuôi, các cán

bộ kỹ thuật đã tạo điều kiện thuận lợi trong quá

trình lấy mẫu và thu thập thông tin của đề tài.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Afonso C.L., Amarasinghe G.K., Banyai K., Bao Y., Basler C.F., Bavari S., Bejerman N., Blasdell K.R., Briand F.X., Briese T., Bukreyev A., Calisher C.H., Chandran K., Cheng J., Clawson A.N., Collins P.L., Dietzgen R.G., Dolnik O., Domier L.L., Durrwald R., Dye J.M., Easton A.J., Ebihara H., Farkas S.L., Freitas-Astua J., Formenty P., Fouchier R.A., Fu Y., Ghedin E., Goodin M.M., Hewson R., Horie M., Hyndman T.H., Jiang D., Kitajima E.W., Kobinger G.P., Kondo H., Kurath G., Lamb R.A., Lenardon S., Leroy E.M., Li C.X., Lin X.D., Liu L., Longdon B., Marton S., Maisner A., Muhlberger E., Netesov S.V., Nowotny N., Patterson J.L., Payne S.L., Paweska J.T., Randall R.E., Rima B.K., Rota P., Rubbenstroth D., Schwemmle M., Shi M., Smither S.J., Stenglein M.D., Stone D.M., Takada A., Terregino C., Tesh R.B., Tian J.H., Tomonaga K., Tordo N., Towner J. S., Vasilakis N., Verbeek M., Volchkov V.E., Wahl-Jensen V., Walsh J.A., Walker P. J., Wang D., Wang L.F., Wetzel T., Whitfield A.E., Xie J.T., Yuen K.Y., Zhang Y.Z. & Kuhn J.H. (2016). Taxonomy of the order Mononegavirales: update 2016. Arch Virol. 161(8): 2351-60.

Nguyễn Văn Giáp, Cao Thị Bích Phượng, Huỳnh Thị Mỹ Lệ, Đặng Hữu Anh, Chu Thị Thanh Hương, Vũ Thị Ngọc, Võ Văn Hiểu, Tạ Thị Kim Chung, Lê Bá Hiệp, Lê Thị Trinh, Trương Quang Lâm, Nguyễn Thị Hoa, Lê Thị Luyên

603

Aung Y.H., Liman M., Neumann U. & Rautenschlein S. (2008). Reproducibility of swollen sinuses in broilers by experimental infection with Avian Metapneumovirus subtypes A and B of turkey origin and their comparative pathogenesis. Avian Pathol. 37(1): 65-74.

Bayraktar E., Umar S., Yilmaz A., Turan N., Franzo G., Tucciarone C.M., Cecchinato M., Cakan B., Iqbal M. & Yilmaz H. (2018). First Molecular Characterization of Avian Metapneumovirus (aMPV) in Turkish Broiler Flocks. Avian Dis. 62(4): 425-430.

Bayon-Auboyer M.H., Arnauld C., Toquin D. & Eterradossi N. (2000). Nucleotide sequences of the F, L and G protein genes of two non-A/non-B Avian Pneumoviruses (APV) reveal a novel APV subgroup. J Gen Virol. 81(Pt 11): 2723-33.

Bayon-Auboyer M.H., Jestin V., Toquin D., Cherbonnel M. & Eterradossi N. (1999). Comparison of F-, G- and N-based RT-PCR protocols with conventional virological procedures for the detection and typing of turkey rhinotracheitis virus. Arch Virol. 144(6): 1091-109.

Brown P.A., Allee C., Courtillon C., Szerman N., Lemaitre E., Toquin D., Mangart J.M., Amelot M. & Eterradossi N. (2019). Host specificity of Avian metapneumoviruses. Avian Pathol. 48(4): 311-318.

Brown P.A., Lemaitre E., Briand F.X., Courtillon C., Guionie O., Allee C., Toquin D., Bayon-Auboyer M.H., Jestin V. & Eterradossi N. (2014). Molecular comparisons of full length metapneumovirus (MPV) genomes, including newly determined French AMPV-C and -D isolates, further supports possible subclassification within the MPV Genus. PLoS One. 9(7): e102740.

Cao Thị Bích Phượng, Lê Bá Hiệp, Huỳnh Thị Mỹ Lệ & Nguyễn Văn Giáp (2020). Nghiên cứu sự lưu hành của Avian Metapneumovirus (aMPV) ở gà nuôi tại một số tỉnh miền Bắc Việt Nam. Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam. 18(7): 520-528.

Catelli E., Cecchinato M., Savage C.E., Jones R.C. & Naylor C.J. (2006). Demonstration of loss of attenuation and extended field persistence of a live Avian Metapneumovirus vaccine. Vaccine. 24(42-43): 6476-82.

Catelli E., Lupini C., Cecchinato M., Ricchizzi E., Brown P. & Naylor C.J. (2010). Field Avian Metapneumovirus evolution avoiding vaccine induced immunity. Vaccine. 28(4): 916-21.

Cecchinato M., Catelli E., Lupini C., Ricchizzi E., Clubbe J., Battilani M. & Naylor C.J. (2010). Avian Metapneumovirus (AMPV) attachment protein involvement in probable virus evolution concurrent with mass live vaccine introduction. Vet Microbiol. 146(1-2): 24-34.

Cecchinato M., Lupini C., Ricchizzi E., Falchieri M., Meini A., Jones R.C. & Catelli E. (2012). Italian field survey reveals a high diffusion of Avian Metapneumovirus subtype B in layers and weaknesses in the vaccination strategy applied, Avian Dis, 56(4): 720-4.

Chacon J.L., Mizuma M., Vejarano M.P., Toquin D., Eterradossi N., Patnayak D.P., Goyal S.M. & Ferreira A.J. (2011). Avian Metapneumovirus subtypes circulating in Brazilian vaccinated and nonvaccinated chicken and turkey farms. Avian Dis. 55(1): 82-9.

Cook J.K., Chesher J., Orthel F., Woods M.A., Orbell S.J., Baxendale W. & Huggins M.B. (2000). Avian Pneumovirus infection of laying hens: experimental studies. Avian Pathol. 29(6): 545-56.

Drummond A.J., Suchard M.A., Xie D. & Rambaut A. (2012). Bayesian phylogenetics with BEAUti and the BEAST 1.7. Mol Biol Evol. 29(8): 1969-73.

Fulton R.M. (2014). Respiratory Disease. In: Backyard Poultry Medicine and Surgery. pp. 137-144.

Gharaibeh S.M. & Algharaibeh G.R. (2007). Serological and molecular detection of avian pneumovirus in chickens with respiratory disease in Jordan. Poult Sci. 86(8): 1677-81.

Hall T. (1999). BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT. Nucl. Acids. Symp. Ser. 41: 95-98.

Jardine C.M., Parmley E.J., Buchanan T., Nituch L. & Ojkic D. (2018). Avian Metapneumovirus subtype C in Wild Waterfowl in Ontario, Canada. Transbound Emerg Dis. 65(4): 1098-1102.

Juhasz K. & Easton A.J. (1994). Extensive sequence variation in the attachment (G) protein gene of Avian Pneumovirus: evidence for two distinct subgroups. J Gen Virol. 75(Pt 11): 2873-80.

Kleven S.H. (1998). Mycoplasmas in the etiology of multifactorial respiratory disease. Poult Sci. 77(8): 1146-9.

Lwamba H.C., Alvarez R., Wise M.G., Yu Q., Halvorson D., Njenga M.K. & Seal B.S. (2005). Comparison of the full-length genome sequence of Avian Metapneumovirus subtype C with other paramyxoviruses. Virus Res. 107(1): 83-92.

Lwamba H.C., Bennett R.S., Lauer D.C., Halvorson D.A. & Njenga M.K. (2002). Characterization of Avian Metapneumoviruses isolated in the USA. Anim Health Res Rev. 3(2): 107-17.

Lim A.a.S., Abu J., Choo P.Y., Seetha J. & Goh Y.M. (2009). Detection of Avian Metapneumovirus (aMPV) field infection via reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) and ELISA in two layer farms in Johor. J. Vet. Malaysia. 21(1): 9-13.

Phân tích trình tự gen mã hóa glycoprotein của Avian Metapneumovirus phát hiện được ở một số cơ sở chăn nuôi gà tại miền Bắc

604

Lupini C., Cecchinato M., Ricchizzi E., Naylor C.J. & Catelli E. (2011). A turkey rhinotracheitis outbreak caused by the environmental spread of a vaccine-derived Avian Metapneumovirus. Avian Pathol. 40(5): 525-30.

Mase M., Yamaguchi S., Tsukamoto K., Imada T., Imai K. & Nakamura K. (2003). Presence of avian pneumovirus subtypes A and B in Japan. Avian Dis.47(2): 481-4.

Mescolini G., Lupini C., Franzo G., Quaglia, G., Legnardi M., Cecchinato M., Tucciarone C.M., Blanco A., Turblin V., Biarnes M., Tatone F., Falchieri M. & Catelli E. (2020). What is new on molecular characteristics of Avian metapneumovirus strains circulating in Europe? Transbound Emerg Dis.

Motamed Chaboki P., Ghalyanchilangeroudi A., Karimi V., Abdollahi H., Maghsoudloo H., Hosseini H., Khaltababdi Farahahni R., Ghafouri S.A., Falah M.H. & Rezaee H. (2018). Prevalence of Avian Metapneumovirus subtype B in live bird market iný Gilan province, Iran. Veterinary Research Forum. 9(1): 93-97.

Naylor C., Shaw K., Britton P. & Cavanagh D. (1997). Appearance of type B Avian Pneumovirus in great Britain. Avian Pathol. 26(2): 327-38.

Owoade A.A., Ducatez M.F., Hubschen J.M., Sausy A., Chen H., Guan Y. & Muller C.P. (2008). Avian Metapneumovirus subtype A in China and subtypes A and B in Nigeria. Avian Dis. 52(3): 502-6.

Pommie C., Levadoux S., Sabatier R., Lefranc G. & Lefranc M.P. (2004). IMGT standardized criteria for statistical analysis of immunoglobulin V-REGION amino acid properties. J Mol Recognit. 17(1): 17-32.

Seal B.S. (1998). Matrix protein gene nucleotide and predicted amino acid sequence demonstrate that the first US Avian Pneumovirus isolate is distinct from European strains. Virus Res. 58(1-2): 45-52.

Sugiyama M., Koimaru H., Shiba M., Ono E., Nagata T. & Ito T. (2006). Drop of egg production in chickens by experimental infection with an Avian Metapneumovirus strain PLE8T1 derived from swollen head syndrome and the application to evaluate vaccine, J Vet Med Sci. 68(8): 783-7.

Sun S., Chen F., Cao S., Liu J., Lei W, Li G., Song Y., Lu J., Liu C., Qin J. & Li H. (2014). Isolation and characterization of a subtype C Avian Metapneumovirus circulating in Muscovy ducks in China. Vet Res. 45(1): 74.