Đã lập được bộ gene của muỗi truyền bệnh Zika

Muỗi Aedes aegypti (hay còn gọi là muỗi vằn) truyền bệnh Zika.

Khi virus Zika lan khắp Tây bán cầu vào năm 2015 và 2016, các nhà di truyền học nôn nóng muốn vào cuộc chiến chống lại sự bùng phát của dịch bệnh này, tuy nhiên họ bị “trói tay” bởi chuỗi gene của muỗi Aedes aegypti truyền bệnh Zika không đầy đủ và bao gồm hàng ngàn đoạn DNA ngắn, gây khó khăn cho những nỗ lực nghiên cứu.

Nhưng mới đây, với sự trợ giúp từ một kĩ thuật ghép nối các chuỗi gene mới, các nhà khoa học ở Trường Y Baylor, Houston, Texas, đã “lắp ráp” được bộ gene của muỗi A. aegypti và bộ gene của muỗi Culex quinquefasciatus truyền virus West Nile gây viêm não. Phương pháp của họ, cũng được sử dụng để xây dựng bộ gene người với độ chính xác 99%, được công bố trên Science vào ngày 23/3. Chi phí xây dựng mỗi bộ gene chưa đến 10.000 USD.

Một nhóm nghiên cứu khác đã công bố phác thảo bộ gene của muỗi A. aegypti vào năm 2007 nhưng cách làm của họ tốn rất nhiều công sức. Nghiên cứu mới lần này đặt 94% bộ gene của hai loài muỗi vào ba nhiễm sắc thể lớn. Theo Leslie Vosshall, nhà nghiên cứu muỗi tại Đại học Rockefeller, New York, “Không thể có được bộ gene muỗi có chất lượng như vậy nếu thiếu kĩ thuật đột phá này.”

Những công nghệ giải trình tự gene gần đây đòi hỏi phải cắt DNA thành những đoạn ngắn. Mỗi đoạn như vậy được xác định trình tự riêng lẻ và sau đó chúng sẽ được lắp ghép lại với nhau. Nhưng ở những vùng của bộ gene có nhiều biến thể trên một loài, hoặc các chuỗi DNA có độ trùng lặp cao thì cách làm này không có tác dụng. Nó giống như một trò chơi ghép hình mà thiếu mất một vài mảnh ghép, Daniel Neafsey, nhà di truyền học về dân số tại Viện Broad, Cambridge, Massachusetts, mô tả.

Có thể khắc phục thách thức này bằng thời gian và tiền bạc, như đã được chứng minh bởi Dự án Bản đồ Gene người trị giá 2,7 tỉ USD. Nhưng Erez Lieberman Aiden, người đứng đầu nghiên cứu nói trên, muốn tìm một cách giải quyết khác. Bằng việc quan sát cách các nhiễm sắc thể xoắn lại, Aiden và các đồng nghiệp của ông đã tạo ra những bản đồ cho thấy các đoạn khác nhau của bộ gene thường ghép nối với nhau như thế nào, một phương pháp được gọi là ‘Hi-C’. Sử dụng các bản đồ theo phương pháp ‘Hi-C’ làm hướng dẫn, các nhà nghiên cứu có thể suy ra được vị trí lân cận của những đoạn gene khác nhau. Phương pháp mới được tiến hành trên những chuỗi ký tự DNA ngắn, giúp giảm chi phí.

David Severson, nhà nghiên cứu muỗi tại Đại học Notre Dame ở Indiana, người điều phối dự án bộ gene muỗi A. aegypti năm 2007, gọi nỗ lực của nhóm là "kỳ tích". "Tôi đã chờ đợi để làm việc với một cái gì đó như thế này có lẽ là 20 năm", ông nói. Biết được vị trí của từng gene và vị trí tương đối của chúng so với những gene khác, sẽ giúp các nhà khoa học hệ thống hóa những câu hỏi mới về cách các gene kết hợp để tạo ra những đặc tính khác nhau như thế nào.

Nhưng ngay cả bộ gene đã được cải thiện này cũng không hoàn hảo: nó bỏ sót hàng triệu kí tự DNA, và một số đoạn nhỏ dễ bị xếp sai trình tự. Nhóm Nghiên cứu Bộ gene muỗi Aedes được lập ra năm ngoái do sự bùng phát dịch Zika, đang nỗ lực để xây dựng bộ gene hoàn chỉnh và chính xác hơn. Nhóm này, do Vosshall đứng đầu, đang phối hợp với nhóm của Aiden.

Nhàn Vũ dịch

Nguồn:

http://www.nature.com/news/zika-mosquito-genome-mapped-at-last-1.21697