Analysis of gene encoding haemolysin A of Vibrio cholerae isolated in Vietnam

Abstract

Vibrio cholerae is the cholera causing agent, divided into two biotypes, including the classical biotype and ElTor biotype. Both of these biotypes caused cholera epidemics in the world. The classical biotype caused 6th cholera pandemic (from 1921 to 1961), and ElTor biotype caused 7th cholera pandemic (from 1961 to the 70s). Haemolysin A, a hemolytic protein of V. cholerae ElT or biotype, is encoded by the hlyA gene. This gene is often used for analyzing genetic relationship between strains in the same species or between species in the same Vibrio genus. Results of analyzing nucleotide and amino acid sequences of hlyA gene of V. cholerae strain causing cholera in Vietnam (named hlyA.VN) showed that: the hlyA.VN gene sequence was similar to the hlyA gene sequences of V. cholerae strains of the 6th and 7th cholera epidemics. The hlyA gene of the 6th cholera epidemic strain was deficient in 11 nuleotides (this deficiency leading to the loss of 4 amino acids in the haemolysin A protein) comparing to hlyA.VN gene and hlyA gene of the 7th cholera epidemic strain. The results of genetic distance analysis as well as phylogenetic tree construction also confirmed V. cholerae causing cholera in Vietnam was closely relationship to the strains causing cholera pandemics in the world. It is great significance for the surveillance of molecular epidemiology to prevent cholera effectively. Vibrio cholerae là tác nhân gây bệnh tả, được chia thành hai typ sinh học, đó là typ sinh học cổ điển và typ sinh học ElTor. Cả hai typ này đã từng gây ra các đại dịch tả trên thế giới. Typ sinh học cổ điển đã từng gây ra đại dịch tả lần thứ 6 (từ năm 1921 đến 1961), còn typ sinh học ElTor đã từng gây ra đại dịch tả lần thứ 7 (từ 1961 đến những năm 70). Haemolysin A, một protein có chức năng làm tan máu của V. cholerae typ sinh học ElTor, được mã hóa bởi gen hlyA. Gene này thường được sử dụng cho các phân tích quan hệ di truyền giữa các chủng trong cùng một loài V. cholerae hay giữa các loài trong cùng một chi Vibrio. Kết quả phân tích trình tự nucleotide và axit amin gen hlyA của chủng V. cholerae gâybệnh ở Việt Nam (hlyA.VN) cho thấy: trình tự gen hlyA.VN có sự tương đồng lớn với trình tự gen hlyA của chủng gây đại dịch tả 6 và 7. Gen hlyA của chủng gây đại dịch tả 6 bị thiếu hụt 11 nuleotide (sự thiếu hụt này dẫn tới sự mất đi 4 axit amin trong phân tử haemolysin A) so với gen hlyA.VN và gene hlyA của chủng gây đại dịch tả 7. Kết quả phân tích khoảng cách di truyền cũng như xây dựng cây phát sinh chủng loại cũng đã khẳng định: chủng gây bệnh ở Việt Nam có quan hệ rất gần với các chủng gây đại dịch tả trên thế giới. Nhận định này có ý nghĩa rất lớn đối với công tác giám sát dịch tễ học phân tử để ngăn chặn bệnh tả hiệu quả.