TRANG THÔNG TIN VỀ LUẬN ÁN
– Tên luận án: Phân lập và tuyển chọn thực khuẩn thể có khả năng ức chế vi khuẩn Vibrio spp. từ các vùng nuôi tôm.
– Ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 9420201
– Họ tên nghiên cứu sinh: Lê Hoàng Bảo Ngọc Khóa: 2019 đợt 1
– Người hướng dẫn khoa học:
Người hướng dẫn chính: PGS.TS. Trương Thị Bích Vân
Người hướng dẫn phụ: PGS.TS. Lê Việt Dũng
– Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Cần Thơ
1. Tóm tắt nội dung luận án
Vi khuẩn thuộc nhóm Vibrio spp. là tác nhân gây bệnh nghiêm trọng ở một số đối tượng nuôi thủy sản. Tuy nhiên việc sử dụng kháng sinh trong phòng trị bệnh đã cho thấy những tác động tiêu cực như vi khuẩn đề kháng kháng sinh, dư lượng kháng sinh trong sản phẩm. Vì vậy, luận án “Phân lập và tuyển chọn thực khuẩn thể có khả năng ức chế vi khuẩn Vibrio spp. phân lập từ các vùng nuôi tôm” được thực hiện làm tiền đề cho nghiên cứu về phương pháp thay thế kháng sinh trong phòng trừ bệnh do vi khuẩn gây ra góp phần hạn chế sử dụng kháng sinh trong nuôi tôm hướng đến một nền nông nghiệp xanh, phát triển bền vững và bảo vệ môi trường. Để đảm bảo mục tiêu trên, luận án được triển khai với ba nội dung chính, trong đó nội dung thứ nhất được bố trí với 02 thí nghiệm: Phân lập vi khuẩn Vibrio spp. và hệ thực khuẩn thể (TKT) có trong mẫu tôm và ao nuôi tôm ở các tỉnh Sóc Trăng, Bạc Liêu, Kiên Giang; đánh giá phổ ký chủ và hiệu quả ức chế vi khuẩn của các chủng TKT trong điều kiện phòng thí nghiệm; nội dung thứ hai: Khảo sát khả năng điều trị bệnh của TKT trong mô hình nuôi tôm trong bể nhỏ; nội dung thứ ba: Nghiên cứu đặc điểm di truyền của TKT thông qua Giải trình tự và công bố bộ gen của ít nhất 1 chủng TKT có khả năng ức chế vi khuẩn Vibrio spp. Bằng cách sử dụng các phương pháp chuyên biệt cho nghiên cứu TKT như khảo sát vết tan 2 lớp agar, nhỏ giọt 2 lớp agar, phần mềm phân tích tin sinh học BLASTN, BLASTX, và BLASTP(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast);GeneMark(http://opal.biology.gatech.edu/GeneMark/genemarks.cgi); tRNAscan-SE (http://lowelab.ucsc.edu/tRNAsc); CGView (https://proksee.ca/), luận án đã đạt kết quả như: phân lập được 16 chủng Vibrio spp. trong đó có 9 chủng Vibrio parahaemolyticus, 2 chủng Vibrio alginolyticus, đặc biệt phân lập được 33 chủng TKT có khả năng xâm nhiễm vi khuẩn Vibrio spp., chọn được 3 chủng TKT (29k-A23, ST5386 và ST22) có phổ ký chủ rộng, khả năng xâm nhiễm tốt vi khuẩn Vibrio spp. Ở điều kiện in vivo, bằng cách theo dõi các chỉ tiêu tỉ lệ sống của tôm, dấu hiệu bệnh và mô học, cho thấy TKT 29k-A23 thể hiện được khả năng trong việc kiểm soát bệnh do vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus gây ra ở tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei). Từ kết quả trên TKT 29k-A23 đã được giải trình tự cho thấy bộ gen của TKT 29k-A23 dài 29115 kp, dạng vòng với tỉ lệ G+C là 53.5%, mã hóa 40 ORF, trong đó không có gen tRNAs nào được nhận diện trong bộ gen của TKT. Bản đồ gen cho thấy các gen mã hoá cho các protein cấu trúc của TKT có đầy đủ thành phần cơ bản của một TKT có đuôi, DNA sợi đôi, thuộc bộ Caudovirales trong đó có ORF 9 mã hoá cho sheath tail, phần vỏ bao đuôi đặc trưng cho nhóm TKT thuộc họ Peduoviridae. Bên cạnh đó đề tài cũng đã tiến hành giải trình tự của 2 chủng TKT ST5386 và ST22 (đã được đăng ký trên ngân hàng gen với mã số truy cập lần lượt là PP41774.1 và OQ957557.1), kết quả cho thấy sự đa dạng của các TKT trong tự nhiên, cả 3 đều thuộc 3 nhóm TKT khác nhau.
2. Những kết quả mới của luận án
Luận án là nghiên cứu đầu tiên được thực hiện về nghiên cứu ứng dụng TKT trong ức chế vi khuẩn Vibrio spp. trên tôm ở Đồng bằng sông Cửu Long, kết quả đạt được những điểm mới cụ thể sau đây:
– Phân lập được 3 chủng TKT (29k-A23, ST5386 và ST22) có phổ ký chủ rộng, khả năng xâm nhiễm tốt vi khuẩn Vibrio spp.
– Thực hiện thí nghiệm trên mô hình tôm, đã xác định được TKT 29k-A23 có khả năng kiểm soát bệnh do vi khuẩn V. parahaemoluticus gây ra trên tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei).
– Kết quả giải trình tự bộ gen TKT 29k-A23 cho thấy bộ gen của TKT 29k-A23 dài 29115 kp, dạng vòng với tỉ lệ G+C là 53.5%, mã hóa 40 ORF, trong đó không có gen tRNAs nào được nhận diện trong bộ gen của TKT. Các protein cấu trúc đặc trưng cho thấy 29k-A23 là một TKT có đuôi, DNA sợi đôi, thuộc bộ Caudovirales trong đó có ORF 9 mã hoá cho sheath tail, phần vỏ bao đuôi đặc trưng cho nhóm TKT thuộc họ Peduoviridae
– Bộ gen của TKT ST5386 và ST22 cũng đã được tiến hành giải trình tự và đăng ký trên ngân hàng gen với mã số truy cập lần lượt là PP41774.1 và OQ957557.1
3. Các ứng dụng/khả năng ứng dụng trong thực tiễn, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu
Khả năng ứng dụng
Vibrio spp. là nguyên nhân gây bệnh nghiêm trọng trong nuôi trồng thủy sản. Tình hình kháng kháng sinh của các vi khuẩn gây bệnh và việc tồn dư kháng sinh trong các sản phẩm thủy sản đã dẫn đến yêu cầu cấp thiết về nghiên cứu chế phẩm thay thế kháng sinh. TKT là một loại virus có khả năng ký sinh và tiêu diệt vi khuẩn, tồn tại phong phú trong môi trường tự nhiên, nên được coi là một giải pháp sinh học an toàn thay thế tiềm năng cho kháng sinh. Do đó kết quả nghiên cứu của luận án sẽ góp phần vào những nghiên cứu thực tiễn, ứng dụng TKT trong quá trình nuôi tôm, hạn chế sử dụng kháng sinh, hướng đến nền nông nghiệp an toàn, phát triển bền vững và bảo vệ môi trường.
Các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu
– Nghiên cứu sâu hơn sự ảnh hưởng khác nhau của nhóm TKT làm tan và tiềm tan đến vi khuẩn chủ trong quá trình xâm nhiễm, từ đó đề ra hướng nghiên cứu mới về khả năng ứng dụng của TKT tiềm tan trong liệu pháp
– Nghiên cứu sâu hơn sự tương tác của TKT và vi khuẩn bao gồm tính kháng TKT của vi khuẩn.
– Nghiên cứu hiệu quả của TKT dạng kết hợp
