Kh năng c chế quá trình phát sáng sinh
hc Vibrio harveyi bi enzyme AHL-
lactonase tái t hp
Trong vòng ba thp k tr li đây, các nhà khoa hc đã khám phá ra quá trình
“quorum sensing” như là mt quá trình giao tiếp thế gii vi khun, trong đó vic
tng hp và dò tìm mt loi phân t tín hiu thc hin điu hòa vic biu hin gen.
Quá trình này được chng minh là có liên quan trc tiếp đến s biu hin gen mã
hóa các yếu t độc lc mt s loài vi khun gây bnh trên động vt thy sn, ví
d như Vibrio harveyi, V. parahaemolyticus, Aeromonas hydrophila, Edwardsiella
tarda, Edw. ictaluri. H thng quorum sensing Vibrio harveyi bao gm ba đường
dn khác nhau đều nh hưởng trc tiếp đến quá trình phát sáng sinh hc loài vi
khun này. Trong đó đường dn th nht được điu tiết bi phân t AHL (N-acyl
homoserine lactone), mt loi phân t tín hiu quorum sensing rt ph biến nhóm
vi khun Gram âm.
AHL-lactonase là mt trong hai loi enzyme có kh năng phân hy phân t AHL.
Enzyme này được mã hóa bi gen aiiA hin din các loài vi khun thuc nhóm
Bacillus spp. Có khá nhiu nghiên cu trên thế gii trong vic ng dng enzyme
AHL-lactonase tái t hp như là mt bin pháp kim soát sinh hc đối vi các
bnh trên cây trng có liên quan đến quá trình tiết ra phân t AHL. Trong lĩnh vc
nuôi trng thy sn ch mi có hai nghiên cu được công b gn đây trong vic s
dng enzyme AHL-lactonase tái t hp để kim soát bnh do Aeromonas
hydrophila gây ra trên cá chép (Chen và ctv., 2010; Cao và ctv., 2012).
Trong nghiên cu này (nghiên cu được tài tr bi Qu phát trin khoa hc và
công ngh quc gia), enzyme AHL-lactonase tái t hp có ngun gc t gen aiiA
ca chng Bacillus cereus N26.2 phân lp t môi trường ao nuôi cá tra, được dòng
hóa (clone) và biu hin vượt mc chng E. coli BL21(DE3)pLysS. Enzyme
AHL-lactonase tái t hp được kho sát kh năng phân hy phân t AHL có liên
quan đến độc lc V. harveyi và Edw. ictaluri, vi mc tiêu lâu dài là nhm ng
dng enzyme AHL-lactonase tái t hp trong vic kim soát bnh do hai loài vi
khun này gây ra trên tôm sú và cá tra.
Trong phm vi bài báo này, chúng tôi trình bày mt s kết qu nghiên cu trong
vic kho sát hot tính phân hy phân t AHL, thông qua kh năng c chế quá
trình phát sáng sinh hc vi khun V. harveyi. Hai chng V. harveyi được s
dng: chng hoang di BB120 hin din c ba đường dn quorum sensing, và
chng đột biến JMH606 ch hin din đường dn liên quan đến phân t AHL. Các
chng V. harveyi được nuôi cy lc qua đêm trong môi trường Marine Broth, cho
đến khi OD600 đạt giá tr khong 1,0 thì tiếp tc được pha loãng 1/5000 trong môi
trường Marine Broth và phân b vào các giếng ca đĩa nha 96 giếng, vi th tích
100 µl/giếng. Enzyme AHL-lactonase tái t hp được b sung vào giếng ba nng
độ (5 µg/ml, 15 µg/ml và 25 µg/ml, 6 ln lp li/nng độ). Cường độ phát sáng
(luminescence intensity, LI) ca các chng V. harveyi nghim thc đối chng
(không b sung enzyme) và các nghim thc có b sung enzyme AHL-lactonase
tái t hp, được đo bng máy quang ph Multireader apparatus Infinite M200 liên
tc trong 6 gi, vi khong cách là 1 gi.
Kết qu cho thy pha log ca đường cong tăng trưởng ca V. harveyi bt đầu
khong sau 4 gi sau khi nuôi cy. Vic b sung enzyme AHL-lactonase tái t hp
các nng độ khác nhau đã không nh hưởng đến tc độ tăng trưởng ca V.
harveyi, th hin qua giá tr OD600 không có s khác bit theo thi gian các
nghim thc khác nhau.
Tuy nhiên, khi đánh giá v cường độ phát sáng thì cho kết qu khác bit gia các
nghim thc. Cường độ phát sáng ca chng hoang di BB120 đã b suy gim mt
cách có ý nghĩa thng kê (p < 0,05) ngay thi đim sau 2 gi, khi enzyme AHL-
lactonase tái t hp được b sung nng độ 15 µg/ml hoc 25 µg/ml (Đồ th 2A).
Tương t, cường độ phát sáng ca chng JMH606 cũng b c chếý nghĩa thng
kê (p < 0,05) cùng nng độ ca enzyme AHL-lactonase tái t hp, nhưng chm
hơn 1 gi. Ngoài ra, kh năng c chế ca nng độ 25 µg/ml có khác bit có ý nghĩa
thng kê so vi nng độ 15 µg/ml.
Qua các kết qu thí nghim đã trình bày, cho thy enzyme AHL-lactonase tái t
hp có ngun gc t gen aiiA ca chng Bacillus cereus N26.2, đã có kh năng c
chế quá trình phát sáng sinh hc có liên quan đến độc lc loài vi khun gây bnh
Vibrio harveyi. Kết qu này m ra hướng nghiên cu s dng enzyme AHL-
lactonase tái t hp như là liu pháp sinh hc trong vic kim soát bnh do V.
harveyi gây ra trên động vt thy sn, cũng như kh năng m rng hướng ng
dng đối vi các loài vi khun gây bnh khác trong nuôi trng thy sn.
Ngun: Nguyn Th Ngc Tĩnh. 2012. Kh năng c chế quá trình phát sáng sinh
hc Vibrio harveyi bi enzyme AHL-lactonase tái t hp. Vin Nghiên cu
NTTS II.