Method Article
ووصف الطرق لاستخدام نظم الفيروسة الألفاوية transducing صحفيين للتعبير عن فلوري في التجارب المختبرية والبعوض البالغ. ويمكن تكييف هذه التقنية للتعبير عن أي مصلحة من البروتين بدلا من أو بالإضافة إلى أحد الصحفيين.
الفيروسة الألفاوية نظم transducing (ATSs) هي أدوات مهمة للتعبير عن الجينات في المصالح (الحكومة الإسرائيلية) خلال العدوى. وتستمد من استنساخ [كدنا] ATSs من الفيروسات التي تنتقل عن طريق البعوض الحمض النووي الريبي (جنس الفيروسة الألفاوية ؛ عائلة الفيروسات الطخائية). جنس الفيروسة الألفاوية يحتوي على حوالي 30 نوعا مختلفا فيروس ينقله البعوض. Alphaviruses هي فيروسات يلفها واحدة تحتوي على الحمض النووي الريبي الجينوم الذين تقطعت بهم السبل (~ 11.7 كيلو بايت). Alphaviruses تدوين a مرنا subgenomic التي بترميز البروتينات الهيكلية للفيروس اللازمة لEncapsidation للجينوم ونضوج الفيروس. وعادة ما تكون Alphaviruses lytic عالية في خلايا الفقاريات ، ولكن بإصرار تصيب الخلايا البعوض عرضة الباثولوجيا الخلوية مع الحد الأدنى. هذه الصفات تجعلها أدوات ممتازة للتعبير الجينات في البعوض الناقل. تستمد ATSs الأكثر شيوعا في الاستخدام من فيروس سندبيس (SINV). واسعة من الأنواع tropism SINV يسمح للعدوى من cells8 الحشرات ، والطيور ، والثدييات. ومع ذلك ، فقد استمدت من ATSs alphaviruses 9،10،20 الأخرى أيضا. يرصد الأجنبية التعبير الجيني ممكن عن طريق إدخال إضافي موقع subgenomic الفيروسي RNA أو الشروع المروج. يستخدم ATSs التي يتم وضع تسلسل الجينات الخارجية 5 'إلى الجينات الهيكلية للتعبير البروتين الفيروسي مستقرة في الحشرات. يستخدم ATSs ، الذي يتوضع على تسلسل الجين 3 'إلى الجينات الهيكلية ، لتحريك ورني الصمت تعبيرا عن هذا الجين في الحشرات.
وقد أثبتت ATSs إلى أن تكون أدوات قيمة لفهم التفاعلات ناقلات الممرض ، وتفاصيل الجزيئي للتكاثر الفيروس ودورات الصيانة 3،4،11،19،21 المعدية. على وجه الخصوص ، وقد تم التعبير عن صحفيين الفلورسنت وbioluminescent مفيدة تتبع عدوى فيروسية في انتقال الفيروس وناقلات 5،14-16،18. بالإضافة إلى ذلك ، فقد وصفت الاستجابة المناعية باستخدام ناقلات سلالتين من SINV هندسيا للتعبير عن 2،9 GFP.
هنا ، فإننا نقدم وسيلة لإنتاج SINV تحتوي مراسل فلوري (GFP) من استنساخ [كدنا] المعدية. هو كتب المعدية ، وكامل طول الحمض النووي الريبي من استنساخ [كدنا] الخطي. هو عرض المعدية RNA في الخلايا المستهدفة المتساهلة التي electroporation. خلايا Transfected توليد جزيئات الفيروس المعدية معربا عن الحكومة العراقية. ويستخدم الفيروس ليصيب البعوض تحصد ، كما هو موضح هنا ، أو الأنواع المضيفة الأخرى (لا يظهر هنا). ويتم تقييم الكفاءة عن طريق الكشف عن ناقلات مضان خارج المعى المتوسط أو عن طريق انتقال الفيروس رصد 7. استخدام مراسل الفلورسنت كما يسمح للحكومة العراقية لتقدير ملاءمة لانتشار الفيروس في جميع أنحاء ثقافة الخلية ، لتحديد معدل نشر ، والعدوى في البعوض المكشوفة ، وانتقال الفيروس من البعوض ، ويوفر مقياسا السريع المتجه من الكفاءة.
يتم كتابة بروتوكول التالية للإنتاج واستخدام المنشطات من الفيروس استنادا سندبيس MRE16. تم تصميم للتعبير عن المنشطات في GFP بعوض الزاعجة ناقلات البعوض. [كدنا] يستنسخ المعدية عدد من alphaviruses (سندبيس الفيروس شيكونغونيا الفيروس ، أونيونغ - نيونغ الفيروس ، فيروس التهاب الدماغ الخيلي الغربي) المتوفرة حاليا التي تم تصميمها كما انها المنشطات (الجدول 1). للحصول على أفضل النتائج هو تضخيم الحمض النووي البلازميد في البكتيريا مثل البكتيريا المختصة شور (Stratagene / اجيلنت تكنولوجيز) لتجنب إعادة التركيب غير المرغوب فيه وفقدان [كدنا] الفيروسية. جميع البلازميدات استنساخ المعدية يملك T7 عاثية أو مروج SP6 في 5 فوري "نهاية [كدنا] الفيروسية لنسخ من الحمض النووي الريبي الجينوم كامل طول وتقييد نوكلياز داخلية فريدة من نوعها في 3' نهاية لجريان النسخ. لكل المنشطات ، يجب على المستخدمين على استخدام الحمض النووي الريبي عاثية المناسبة تعتمد بوليميريز نوكلياز داخلية وفريدة من نوعها لتقييد النسخ في المختبر للجينوم الحمض النووي الريبي الفيروسي.
1. جيل من الحمض النووي الريبي المعدية من استنساخ [كدنا].
2. جيل من الفيروسات المعدية من الحمض النووي الريبي
3. لكل السراج العدوى من البعوض
4. داخل الصدر تلقيح البعوض
التلقيح داخل الصدر وسيلة بديلة للاصابة المفصلية. ويستخدم هذا الأسلوب عندما لا يطلب نشرها من خلال المعى المتوسط. (الموصوفة أدناه ولكن الأسلوب لا يظهر الأسلوب في هذه التجربة البصرية).
5. العدوى رصد البعوض
6. الفحص انتقال (سيلان اللعاب القسري لإظهار انتقال الفيروس)
الأحيائية ملاحظة : يصف هذا البروتوكولطريقة لتوليد ، وتحديد ورصد البعوض المصابة. بناء على المرافق الخاصة بك (أي جدول البرد ، منشأة الاحتواء ، الخ) ، والموافقة IBC ، قد تكون محدودة لك لدراستها إلا بعد إزالة الأجنحة والأرجل لمنعه من الهرب. يمكن أن تتولد SINV مقرها المنشطات واستخدامها في بيئة BSL2. وسوف يعتمد على استخدام المنشطات alphaviruses أخرى مثل فيروس شيكونغونيا أو فيروسات التهاب الدماغ الخيلي الغربي تتطلب BSL3 المرافق.
7. ممثل النتائج
ويظهر لمحة عامة عن التعبير عن الجينات علامة (GFP) باستخدام 5'dsMRE16 ATS / GFP في الشكل 1. ويظهر التعبير عن GFP في BHK - 21 وC6/36 (الزاعجة المنقطة بالأبيض) الخلايا في الشكل 2 في أوقات محددة بعد العدوى من الخلايا مع 5'dsMRE16 / GFP الفيروس عند 0.01 تعدد العدوى. الشكل 3 لمحة عامة عن عدوى فيروس الفيروسة الألفاوية والمنشطات في البعوض عندما يتم تسليم هذا الفيروس عن طريق العدوى وجبة الدم. ويبين الشكل 4 إعداد وجبة الدم مع ~ pfu 7 10 / مل من فيروس ATS تليها العدوى عن طريق الفم للبعوض الزاعجة. عرض كامل الجسم من البعوض المصابة وأجزاء الجسم المحدد ب 10 يوما آخر عدوى باستخدام المجهر epifluorescence (الشكل 5). وكشف GFP dsRED في midguts البعوض المصابة بعد العدوى بفيروسات 5'dsMRE16 معربا عن المنشطات في كل الجينات علامة فلوري (الشكل 6). مقايسة انتقال البعوض باستخدام المصابين بفيروس ATS 5'dsMRE16 / GFP (الشكل 7).
الجدول 1. هندسيا في الوقت الحاضر للتعبير عن المنشطات الجينات في البعوض.
الفيروسة الألفاوية | المنشطات | بعوض | مرجع |
فيروس سندبيس | TE / 3'2J وTE / 5'2J | الزاعجة المصرية | 12 |
Ochlerotatus triseriatus | 13 | ||
و3'dsMRE16 5'dsMRE16 | ألف بعوض | 5 | |
الباعضة tritaeniorhynchus | 5 | ||
5'dsTR339 | ألف AEG ypti | 2 | |
فيروس شيكونغونيا | و3'dsCHIKV 5'dsCHIKV | ألف بعوض / A. المنقطة بالأبيض | 20 |
أونيونغ نيونغ الفيروس | 5'dsONNV | الأنوفيلة الغامبية | 1،9 |
فيروس التهاب الدماغ الخيلي الغربي | 5'dsWEEV. ماكميلان | الباعضة الرسغاء | Stauft وآخرون ، غير منشورة |
الجدول 2. مزايا / عيوب استخدام المنشطات لللتعبير الجينات في البعوض.
المزايا : |
سرعة الانتاج العالية عيار الفيروس |
واسعة النطاق المضيف (SINV) |
ارتفاع معدل تكرار الحمض النووي الريبي |
مستويات عالية من التحوير التعبير |
النسبية سهولة التلاعب الجينات |
مستقرة ، والتعبير الجيني المستمر في الحشرات |
الحد الأدنى من أمراض في الحشرات |
العيوب : |
على المدى القصير وضع التعبير في خلايا الفقاريات |
الاعتلال الخلوي تأثيرات قوية على خلايا الفقاريات |
حجم القيود الجين (<1KB ، من الناحية المثالية) |
تتطلب بعض alphaviruses BSL3 الاحتواء |
الشكل 1 : نظرة عامة على إنتاج الفيروس في الخلايا ATS - 21 BHK باستخدام p5'dsMRE / GFP SINV GFP الإعراب. النسخ التالية في المختبر ، هو electroporated الجيني في خلايا الحمض النووي الريبي ATS - 21 BHK حيث تم انقاذ الفيروس. ويمكن بعد ذلك أن الفيروس يمكن استخدام المنشطات لإصابة البعوض. SGP = subgenomic المروج. وكتب ثلاثة أنواع المنشطات RNA في سلليرة سورية ، والجينوم ، subgenomic 1 و 2 subgenomic الرناوات. C (قفيصة) ، ويتم تجميعها E2 E1 جليكوبروتينات مع الجينوم المنشطات لتوليد فيروس المعدية.
الشكل 2 : التعبير عن GFP في البعوض (C6/36) الخلايا بعد الإصابة بفيروس 5'dsMRE16 / GFP SINV.
الشكل 3 : نظرة عامة على وجود عدوى فيروس المنشطات في البعوض مما يؤدي إلى انتقال الفيروس.
الشكل 4 : ATS SINV 5'dsMRE16 العدوى عن طريق تعريض البعوض لمعدية وجبة الدم.
الشكل 5 : ATS SINV 5'dsMRE16 / GFP العدوى بنسبة 10 إصابة آخر أيام. الكشف عن كامل جسم GFP تبين أن الفيروس قد نجا من المعي المتوسط وتوزيعها على الأنسجة الثانوية. ويبين الشكل أيضا التعبير GFP في أجزاء الجسم المحددة التي هي أيضا مؤشرا على إصابة نشرها.
الشكل 6 : ATS SINV 5'dsMRE16 / GFP و5'dsMRE16 / العدوى من dsRED midguts في أوقات محددة بعد العدوى. Midguts وعادة ما يكون متميزا بؤر العدوى في وقت مبكر بعد تناول وجبة فيروس في الدم التي تحتوي على أن ينتشر في جميع أنحاء المعي المتوسط الخلفي في أوقات لاحقة بعد العدوى.
الشكل 7 : الكشف عن المنشطات 5'dsMRE16 / في لعاب البعوض GFP في أقرب وقت 8 عدوى آخر أيام. ويهدف الفحص لاظهار انتقال الفيروس من المنشطات ، ويبين أن فيروس 5'dsMRE16 / GFP يستطيعون التعبير عن ستابلي GFP طوال فترة حضانة خارجي في البعوض. اللوحة اليسرى يظهر البعوض الترويل في أنبوب شعري ، لوحة مركز معارض C6/36 الخلايا المصابة مع اللعاب في 1 اليوم واللوحة اليمنى 3 إصابة آخر أيام.
قدم هنا طرق تمكين الباحثين من متابعة إصابة الألفاوية في الثقافة خلية البعوض والحشرات البالغات. وفيما يلي موجز لمزايا ومساوئ استخدام الفيروسات المنشطات في الجدول 2. يمكن أن يكون استنساخ ATS المعدية التلاعب وراثيا للتعبير عن أي الحكومة الإسرائيلية والتي استخدمت للتعبير عن الأضداد سلسلة واحدة ، من المكثفات رني ، الرناوات العقاقير استهداف الجينات الذاتية ، والبروتينات الموالية لأفكارك. إذا لم يتم استخدام مراسلة ، ثم جزء من التصوير هذه الطريقة ليست ذات الصلة. ومع ذلك ، فإن العديد من البروتوكولات ذاتها ضرورية لانقاذ فيروس المنشطات ، ونشر ، والعدوى من البعوض. هناك قيود في حجم القصوى من التحوير عند إدراجها في نظام الألفاوية transducing. المعوقات تختلف تبعا لحجم السلالة الأبوية المستخدمة لتوليد المنشطات ، ولكن عادة ما تكون حول 1KB على الرغم من استخدام الجينات أكبر مراسل luciferase مثل يراعة في بناء المنشطات لاستخدامها في البعوض. وينبغي أن مختبرات الأبحاث مع مبلغ متواضع من الفيروسات الخلفية تكون قادرة على استخدام المنشطات عقب هذه البروتوكولات. وقد قام عدد من المختبرات البحثية بالفعل باستخدام SINV القائم على المنشطات و.
ويؤيد هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة (NIH R01 AI46435) وRMRCE (NIH AI065357).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
QIAprep Spin Miniprep Kit | Qiagen | 27104 | |
MAXIscript Kit | Ambion | AB1312 | Be sure to use a kit containing the appropriate polymerase for your construct. |
Cap Analogue (m7G(5’)ppp(5’)G) | Ambion | AM8050 | |
Nanoject II nanoliter injector | Drummond Scientific | 3-000-204 | |
Electro Cell Manipulator | Harvard Apparatus | ECM 630 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved