Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh

Năm 2023, Nhóm nghiên cứu của TS. Lixuan Bian, Khoa Sinh học phân tử và Phát triển, Viện Y sinh của trường Đại học Tsukuba, cùng với TS. Nguyễn Thành Vũ, Phó Trưởng phòng Công nghệ sinh học Thủy sản của Trung tâm Công nghệ sinh học thành phố Hồ Chí Minh và các cộng sự đã tìm thấy rằng việc kích hoạt quá mức gen Nrf2 gây tử vong ở giai đoạn ấu trùng trong cá ngựa vằn Keap1a và Keap1b-double-knockout. Con đường Keap1-Nrf2 đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ tế bào khỏi căng thẳng oxy hóa và các chất điện tích. Kết quả cho thấy sự kích hoạt quá mức của Nrf2 dẫn đến việc biểu hiện tăng cao đáng kể các gen mục tiêu của Nrf2 như gstp1.2, prdx1, txn và gss ở ấu trùng Keap1a và Keap1b-double-knockout. Điều này cho thấy rằng Nrf2 được kích hoạt một cách bất thường trong các ấu trùng này. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Redox Biology (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213231723000745?via%3Dihub).

Nghiên cứu cũng đã tiến hành phân tích RNA-seq để xác định các gen được biểu hiện một cách không bình thường trong các ấu trùng Keap1a và Keap1b-double-knockout. Kết quả cho thấy có 599 gen được biểu hiện cao hơn 2 lần và 595 gen được biểu hiện dưới mức nửa so với ấu trùng hoang dã. Điều này cho thấy sự biến đổi gen diễn ra trong các ấu trùng này khi Keap1-Nrf2 bị mất cân bằng.

Nhóm tác giả cũng chỉ ra rằng các ấu trùng Keap1a và Keap1b-double-knockout có khả năng cao trong việc biểu hiện các gen mục tiêu của Nrf2. Điều này có thể giải thích tại sao chúng có tỷ lệ tử vong cao ở giai đoạn ấu trùng. Các kết quả này mở ra cơ hội để hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động của con đường Keap1-Nrf2 và tác động của sự mất cân bằng trong hệ thống này đối với sức khỏe của cá ngựa vằn.

Hình: mô tả tổng thể so sánh knockout ở cá ngựa vằn và chuột

Ngoài ra, nghiên cứu cũng đã thực hiện phân tích GO enrichment để xác định các quá trình sinh học được tăng cường trong các ấu trùng Keap1a và Keap1b-double-knockout. Các kết quả này cung cấp thông tin quan trọng về cách mà sự mất cân bằng trong con đường Keap1-Nrf2 có thể ảnh hưởng đến các quá trình sinh học trong cơ thể của cá ngựa vằn.

Tổng thể, nghiên cứu này đã cung cấp cái nhìn sâu hơn về vai trò của con đường Keap1-Nrf2 trong bảo vệ tế bào khỏi căng thẳng oxy hóa và sự mất cân bằng trong hệ thống này có thể dẫn đến các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng ở cá ngựa vằn. Điều này đặt ra nhiều câu hỏi và cơ hội nghiên cứu mới để hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động của con đường này và cách điều chỉnh để duy trì sự cân bằng trong cơ thể.