Nghiên cứu mới về bộ gen của tôm kuruma (Marsupenaeus japonicus) có thể mở đường cho các chương trình nhân giống giúp tôm ít mắc các bệnh như đốm trắng.
Vì vậy, các nhà nghiên cứu từ Đại học 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 trong nỗ lực khám phá các gen liên quan đến miễn dịch, tăng trưởng và sinh sản.
Tôm Kuruma là một trong những loài tôm lớn nhất (con cái có thể dài tới 27cm) và được tìm thấy trên khắp Ấn Độ Dương và Thái Bình Dương. Ở Nhật Bản, chúng được coi là một món ngon và là một sản phẩm 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 các vấn đề liên quan đến bệnh đốm trắng – một bệnh nhiễm virus là một trong những mầm bệnh đe dọa nhất đối với nghề nuôi tôm trên toàn thế giới.
Điều này sẽ cho phép chúng tôi hiểu rõ hơn về cách tôm phản ứng với mầm bệnh và sẽ hỗ trợ phát triển các chiến lược ngăn ngừa dịch bệnh bùng phát.
“Chúng tôi quan tâm đến mối quan hệ giữa động vật nuôi trồng thủy sản với vi khuẩn và vi rút liên quan đến bệnh tật,” Tiến sĩ Eiichi Shoguchi, trưởng nhóm trong đơn vị gen biển tại OIST, giải thích trong một thông cáo báo chí. “Có sẵn nguồn gen này có thể hữu ích cho việc tạo ra dòng tôm hoặc vắc-xin kháng bệnh”.
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.
Đầu tiên, các nhà nghiên cứu tập trung vào việc giải mã bộ gen. Họ đã 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 một công nghệ thứ hai để tạo ra các chuỗi DNA dài hơn, nhưng kém chính xác hơn. Bằng cách kết hợp hai trình tự lại với nhau, họ đã 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 tôm trưởng thành và ấu trùng). Điều này cung cấp cho họ 66.406 bản đọc gen chất lượng cao—bản nháp của bản phiên mã.
Satoshi Kawato, tác giả chính của bài báo và nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Phòng thí nghiệm Khoa học Bộ gen, Đại học Khoa học và Công nghệ Hàng hải 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. Điều này sẽ cho phép chúng tôi để hiểu rõ hơn về cách tôm phản ứng với mầm bệnh và sẽ hỗ trợ phát triển các chiến lược ngăn ngừa dịch bệnh bùng phát. Nguồn gen cũng sẽ giúp giải quyết nhiều khía cạnh khác của sinh học tôm, chẳng hạn như tăng trưởng và sinh sản."
Khi công trình nghiên cứu của họ được so sánh với công trình của họ hàng của tôm kuruma – tôm sú và tôm thẻ chân trắng – gần 70% gen được phát hiện là giống nhau ở cả ba loài, nghĩa là một số lượng lớn gen đã được bảo tồn.
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.”