Các nhà khoa học Việt Nam và Nhật Bản giải mã hệ gene cá tra

Trong công bố xuất bản trên tạp chí BMC Genomics, các nhà nghiên cứu Việt Nam và Nhật Bản đã giải mã hệ gene cá tra châu Á (Pangasianodon hypophthalmus), qua đó có thể giúp những người nuôi cá nhận diện được những gene quan trọng để có thể góp phần thúc đẩy khả năng tăng trưởng và tăng cường khả năng kháng bệnh của loài cá này.

Ước tính Việt Nam thu hoạch 1,1 triệu tấn cá tra mỗi năm. 

Loài P. Hypophthalmus được tìm thấy ở sông Mekong, con sông dài nhất Đông Nam Á và là một trong những vựa cá lớn nhất thế giới. Là nhà nuôi và xuất khẩu các loài cá da trơn lớn nhất khu vực, ước tính Việt Nam thu hoạch 1,1 triệu tấn cá mỗi năm. Không giống như nhiều loài cá thương mại khác như cá tuyết Đại tây dương hay cá nheo Mỹ, chúng ta còn có quá ít dữ liệu hệ gene về cá tra để có được những hướng dẫn về phương pháp nuôi trồng tốt. 

Trong nghiên cứu “Một phác thảo hệ gene cá tra sọc Pangasianodon hypophthalmus cho phân tích so sánh các gene thích hợp để phát triển và là nguồn cải thiện việc nuôi trồng thủy sản” (A draft genome of the striped catfish, Pangasianodon hypophthalmus, for comparative analysis of genes relevant to development and a resource for aquaculture improvement), các nhà khoa học ở Viện nghiên cứu hệ gene (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) đã cùng với các đồng nghiệp ở Viện nghiên cứu KH&CN Okinawa, Nhật Bản giải mã toàn bộ hệ gene cá tra sọc. Sử dụng các kỹ thuật giải trình tự gene thế hệ mới, các nhà khoa học đã tập hợp được dữ liệu hệ gene chất lượng cao và lắp ráp vào một hệ gene hoàn chỉnh. 

Họ đã so sánh hệ gene mới với dữ liệu hệ gene cũ đã được công bố trước đó của cá nheo Mỹ và cá ngựa vằn – một mẫu hình sinh học liên quan đến cá tra về mặt tiến hóa. Các nhà khoa học tìm thấy những khác biệt rõ ràng giữa cá tra châu Á và họ hàng châu Mỹ của chúng, cũng như nêu rõ những khác biệt giữa cá tra châu Á và cá ngựa vằn.  

Đặc biệt, họ còn xác định được sự suy giảm hai gene trong gene cá tra châu Á nhưng vẫn còn nguyên trong gene cá ngựa vằn. 

Các gene này đã được tiến hóa trong quá trình sàng lọc tự nhiên của các loài cá. Bởi vì cá tra sống ở đáy sông, không bị ảnh hưởng của tia UV, chúng dường như không cần đến ánh sáng mặt trời, do đó các gene cuối cùng đã biết mất khỏi hệ gene cá tra. Các nhà khoa học cũng thấy rằng cá tra sọc có nhiều gene chứa yếu tố tăng trưởng giống insulin hơn cá ngựa vằn – đây có thể là yếu tố quan trọng để thúc đẩy sự phát triển và tăng trưởng của cá tra một cách lành mạnh. 

Các nhà nghiên cứu cũng lắp ráp một bản đồ hệ gene có thể mở đường cho những nghiên cứu so sánh tiếp theo về các loài cá tra, theo dấu nòi giống và điều tra chức năng gene của chúng. Do đã được giải mã, các nhà sinh học tiến hóa và các nhà nuôi trồng thủy sản sẽ có thể cùng nghiên cứu về hệ gene cá tra vằn.

Trong tương lai gần, các nhà nuôi trồng thủy sản có thể bắt đầu tìm kiếm và lựa chọn để tối ưu các mảnh DNA, vốn được biết như các marker phân tử, trong cá tra sọc của mình, GS. Kim Thị Phương Oanh – trưởng Phòng Hệ gen học môi trường, Viện nghiên cứu hệ gene và là đồng tác giả liên hệ của nghiên cứu, cho biết. 

“Dữ liệu hệ gene này có thể giúp kiểm tra sự đa dạng sinh học hiện nay trong tập hợp cá tra”, TS. Eiichi Shoguchi, trưởng nhóm nghiên cứu thuộc Bộ phận Hệ gene sinh vật biển tại Viện nghiên cứu KH&CN Okinawa và đồng tác giả liên hệ của nghiên cứu, giải thích. “Ví dụ trong nuôi trồng thủy sản, một cá thể cá có thể có nhiều khả năng kháng bệnh hơn những cá thể khác. Hiện tại, anh có thể kiểm tra hệ gene của từng cá thể và tìm ra gene có liên hệ với khả năng kháng bệnh”.