Method Article
نقدم هنا بروتوكولات اثنين، أحدهما لقياس معدل نمو محددة وأخرى للقدرة الملزمة الخلية من فيروس الروتا باستخدام مقايسة البلاك و RT qPCR. وتتوفر هذه البروتوكولات لتأكيد الفروق في تعمل بين سلالات فيروس الروتا.
فيروس الروتا هو العامل الرئيسي الذي المسببة للإسهال عند الأطفال. فيروس الحمض النووي الريبي مزدوج-الذين تقطعت بهم السبل (ds) ويشكل سكان متنوعة وراثيا، المعروفة باسم كواسيسبيسيس، نظراً لمعدل الطفرات عالية. هنا، نحن تصف كيفية قياس معدل نمو محددة وقدرة الخلية ملزم فيروس الروتا كما تعمل به. فيروس الروتا هو تعامل مع التربسين الاعتراف بمستقبلات الخلية وتلقيح ثم في ثقافة الخلية MA104. يتم جمع المادة طافية، بما في ذلك نسلها الفيروسية، بشكل متقطع. والرزن البلاك يستخدم لتأكيد عيار الفيروس (وحدة تشكيل اللوحة: بفو) لكل المادة التي تم جمعها طافية. يقدر معدل نمو محددة باحتواء البيانات الوقت بالطبع بفو/مل إلى نموذج جومبيرتز المعدلة. في المقايسة للخلية ملزم، مصاب بفيروس الروتا الخلايا MA104 في صفيحة 24-جيدا والمحتضنة لمدة 90 دقيقة في 4 درجات مئوية لفيروس الروتا الامتزاز بمستقبلات الخلية. درجة حرارة منخفضة يقيد فيروس الروتا من غزو الخلية المضيفة. بعد الغسيل لإزالة فيريونس غير منضمة، يتم استخراج الحمض النووي الريبي من فيريونس يعلق على مستقبلات الخلية التي تليها كدنا التوليفي وعكس النسخ PCR الكمي (RT-qPCR). ويمكن تطبيق هذه البروتوكولات للتحقيق الاختلافات المظهرية بين سلالات فيروسية.
فيروسات الرنا تشكل سكان متنوعة وراثيا، يعرف باسم كواسيسبيسيس1، بسبب معدل الطفرات،2 وأعلى من الكائنات الحية على أساس الحمض النووي. هيكل السكان في كواسيسبيسيس يتأثر بالعوامل الوراثية السكان، بما في ذلك الطفرة وضغط الانتخاب والانجراف الجينية. قد تظهر سلالات داخل نسب وراثية واحدة تعمل مختلف بسبب التنوع الوراثي. على سبيل المثال، أظهرت رشمدي et al. أن حساسية الكلور الحرة مختلفة بين سلالات نوروفيروس موريني التي نشأت من سلالة تنقية البلاك S7-PP33.
روتافيروسيس (جنس فيروس الروتا في أسرة ريوفيريداي) هي الفيروسات غير المغلفة س رنا تشكيل كواسيسبيسيس2. علاوة على العوامل الوراثية السكان المذكورة أعلاه، إعادة تشكيل جينوم الفيروس يؤثر على التنوع الجيني لفيروس الروتا لأن هذا الفيروس قد جينومات مجزأة 114. روتافيروسيس يسبب الإسهال أساسا بين الأطفال الرضع، ووفيات الرضع في عام 2013 وقدرت حول 250,0005. لقاحين قيد الاستخدام في العديد من البلدان، وقد أثبتت فعاليتها في الحد من عبء الإصابة بفيروس الروتا، ولكن بعض الباحثين الآن نناقش وجود لقاح-الهروب طفرات6،،من78، 9-توصيف هذه طفرات من المهم فهم آليات لقاح-الهروب.
نقدم هنا، بروتوكولات لفحوصات اثنين لتقييم معدل نمو محددة وملزمة خلية قدرة فيروس الروتا بغية فهم الاختلافات المظهرية بين سلالات/طفرات. منحنى النمو روتافيروسيس قد قدمت في السابق تقارير10، ولكن نمو المعلمات مثل معدل النمو المحددة لا تقاس عادة. ويشمل الإنزيم الخلية ملزم أجرى سابقا تقنية المصبوغة إيمونوفلوريسسينت11. نعرض هنا طرق أسهل من استخدام مقايسة البلاك و RT-قبكر، الذي يسمح لنا بمناقشة الفرق في تعمل الفيروسية كمياً. هذه الأساليب المناسبة لتوصيف تعمل فيروس الروتا، وأخيراً قد تسهم في تشييد لقاحات جديدة فعالة للأنماط الجينية متعددة.
1-إعداد متوسطة
2-خلية ثقافة
3-معدل النمو محدد من فيروس الروتا
ملاحظة: فيروس الروتا الريسوسي (RRV، النمط الوراثي: G3P[3]) ويستخدم في هذا البروتوكول لأنه RRV يمكنك بسرعة وسهولة تشكيل لويحات مع الخلايا MA104.
4-الخلية ملزم بالانزيم
ملاحظة: ويستند هذا البروتوكول جيلينج للتقرير13.
لمحة عامة عن بروتوكولين لمعدل نمو محددة وملزمة خلية التحليل البلاك-تنقية سلالات RRV هو هو موضح في الشكل 1A و 2A، على التوالي.
المقايسة لمعدل نمو محددة، عيار الفيروس نهائي يبلغ أكثر من 107 بفو/مل عند نشر في قارورة T75. إذا كان تركيز أقصى أقل من 107 بفو/mL، لا قد تصبح الخلية MA104 المتلاقية أو لم يتم تنشيط RRV جيدا من قبل التربسين. وتتوفر بعض نماذج النمو لتقدير معدل النمو المحددة باستخدام البيانات وحدة المعدية. يعمل نموذج جومبيرتز معدلة12 هذا البروتوكول، على سبيل مثال؛
حيث ن0 (104 بفو/مل في هذه الدراسة) و Nt (104 إلى 108 بفو/mL) هي عيار الفيروسات المعدية (بفو/mL) في 0 و t (مثال: 0, 6، 12، 18، 24، 36) hpi، على التوالي، هو قيمة مقارب [سجل (N∞/N0 )] (مثال: 3 إلى 4)، μ هو معدل نمو محددة [1/ح]، (ه) هو ثابت نابير و λ هي فترة تأخر [ح]. يتم الحصول على نموذج معلمات بواسطة الدالة solver برمجيات التحليل، مما يقلل من مجموع المربعات للفرق بين القيم الملاحظة وعلى غرار. في المثال في الشكل 1B، يقدر معدل نمو محددة (μ) 0.197 [1/ح] والفترة الفاصلة (λ) هو 6.61 [ح] بتطبيق الأسلوب الأقل مربع نموذج جومبيرتز معدلة، وعيار الفيروس النسبي في مرحلة ثابتة إلى (عيار الأولية تسجيل نطاق) (A) هو 3.15 [سجل (N∞/N0)]. اختبرناها 6 استنساخ فيروس الروتا في المجموع، وتراوحت القيم المقدرة لمعدل نمو محددة 0.19 0.27 [1/h]. هذه المقدرة قيم موثوق بها لأن معامل تحديد القيم في تركيب نموذج أكثر من 0.98.
فيريونس RRV ملزمة على أسطح الخلية كانت حوالي 103 نسخ/مل (ملزمة الكفاءة كان حوالي 1 في المائة) عند استخدام لوحة 24-جيدا مقايسة ربط الخلية (الشكل 2). الفحص يجري عادة ثلاث مرات لكل عينة، وإذا لوحظ تباين كبير في عدد النسخ في عينة، قد تحدث بعض المشاكل مثل التنشيط الغسيل المفرط وغير كافية من RRV بواسطة التربسين. قيمة Ct qPCR تتجاوز حوالي 36.0 ليست الأفضل، ويعتبر أن يكون أقل من حد كشف في حالتنا qPCR.
الحجم/1 رد فعل | |
5 × بريميسكريبت المخزن المؤقت | ميليلتر 4.0 |
إنزيم بريميسكريبت RT مزيج أنا | ميليلتر 1.0 |
اليغو dT التمهيدي | ميليلتر 1.0 |
الصرف 6 عشوائي | ميليلتر 4.0 |
المياه المقطرة | ميليلتر 6.0 |
عينة سرنا | ميليلتر 4.0 |
المجموع | ميليلتر 20.0 |
الجدول 1: ماجستير مزيج التكوين لتوليف كدنا لجينوم فيروس الروتا.
درجة حرارة [درجة مئوية] | الوقت |
37 | مدة 15 دقيقة |
42 | مدة 15 دقيقة |
85 | 5 s |
4 | ∞ |
الجدول 2: رد فعل الشرط لتوليف كدنا جينوم فيروس الروتا.
رد فعل حجم/1 | |
بوليميراز بريمكس | ميليلتر 12.5 |
التمهيدي إلى الأمام (10 ميكرون) | 0.5 ميليلتر |
عكس التمهيدي (10 ميكرون) | 0.5 ميليلتر |
مسبار (10 ميكرون) | 0.5 ميليلتر |
صبغ المرجع الثاني | 0.5 ميليلتر |
المياه المقطرة | 5.5 ميليلتر |
عينة كدنا | ميليلتر 5.0 |
المجموع | 25 ميليلتر |
الجدول 3: ماجستير مزيج تكوين PCR الكمي لفيروس الروتا جينوم.
درجة حرارة [درجة مئوية] | الوقت | |
95 | 5 دقيقة | |
94 | 20 s | دورة 45 |
60 | 1 دقيقة | |
72 | 5 دقيقة |
الجدول 4: رد فعل شرط للكمي PCR لفيروس الروتا جينوم.
رقم 1: نظرة عامة التخطيطي لتقدير نمو فيروس الروتا ومنحني نمو فيروس الروتا. (أ) وحدة المعدية لفيروس الروتا يقاس بمقايسة اللوحة. (ب) المنحنى (الخط الأزرق) تم تقريبها بالطراز جومبيرتز المعدلة استناداً إلى بيانات الملاحظة في المختبر (دائرة بيضاء). معدل نمو محددة [μ]؛ 0.197 [h-1]، متخلفة عن الفترة (λ)؛ 6.61 [ح]، عيار الفيروس النسبي في المرحلة ثابتة لعيار الأولية (مقياس لوغاريتمي) (أ)؛ 3.15 [سجل (N∞/N0)]. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
رقم 2: نظرة عامة التخطيطي والممثل نتيجة الفحص ملزمة خلية خمس سلالات RRV تنقيته من لويحات في المختبر. (A) A لوحة الثقافة الخلية تلقيح مع فيروس الروتا هو المحتضنة عند 4 درجة مئوية لمنع غزو الفيروس داخل الخلايا. بعد الاحتضان وإزالة الجسيمات الفيروسية غير منضم إلى الخلايا، تقدير عدد مورثات الناشئة من الجسيمات الفيروسية منضم إلى سطح الخلية مع الرايت qPCR. تم عرض المقايسة (ب) نتيجة للخلية-الربط كربط كفاءة (%)، والتي كانت نسبة الجزيئات الفيروسية المنضم للحاضرين في العدوى. شريط غامق: متوسط، نهاية مربعات: الانحراف الربعي، في نهاية السطر: الحد الأقصى والحد الأدنى. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
لدينا بروتوكول لقياس معدل نمو محدد أسهل من سابقيه، ويمكن تكييفها لفيروسات أخرى إلا إذا لم ينشأ حتى الآن على نظام الثقافة الخلية. في هذه الدراسة، كنا RRV (G3P[3]) لأن هذا التوتر يمكن أن تشكل لويحات أسهل من روتافيروسيس البشرية عند استخدام خطوط الخلايا MA104. لا يمكن أن تشكل بعض سلالات فيروس الروتا البشري اللوحة في هذا خط الخلية. ولذلك، بدلاً من فحص اللوحة، التركيز تشكيل وحدة (فو) مقايسة15 أو متوسط زراعة الأنسجة المعدية جرعة (TCID50) الإنزيم يمكن تطبيقها للعديد من سلالات فيروس الروتا16. البروتوكول المقدم لتحديد معدل نمو محددة يمكن استخدامها لأنواع الفيروسات الأخرى ولكن ليست مناسبة للبحث عن الفيروسات التي أنشئت من أجلها أي نظام الثقافة الخلية المحددة. قبل البدء بالتجربة بالنسبة لمعدل نمو محددة، وهو أفضل لمعرفة مسبقاً عند بدء تشغيل عيار المعدية الفيروس زيادة وتصل إلى مرحلة ثابتة في اختبار أولى. في حالة وجود لويحات كثيرة جداً، ينبغي أن تجري المقايسة اللوحة مرة أخرى بعد تغيير معدل تخفيف عينات الفيروس. ساعات ما بعد العدوى (hpi) لجمع العينات أيضا هامة لمنحدر مرحلة النمو المتسارع قد يمكن التقليل من شأن إذا غاب عن نقطة الوقت المناسب للوصول إلى مرحلة ثابتة. في تقريب نموذج جومبيرتز المعدلة، ينبغي دائماً تحسب معامل التحديد والتحقق. إذا كانت اللياقة البدنية لنموذج جومبيرتز معدلة منخفضة، قد يكون من الأفضل نماذج النمو الأخرى مثل النموذج اللوجستي معدلة12 .
في التعامل مع الخلايا، عند إزالة العدوى المتوسطة أو الفيروسات، برنامج تلفزيوني للغسيل أو [اغروس] هلام للمقايسة البلاك يجب على الفور إضافة إلى كل جيد من لوحة الثقافة الخلية لمنع الخلايا من جفاف. في الوقت نفسه، يجب صب برنامج تلفزيوني أو [اغروس] للخلايا بعدم فصل من الآبار بلطف. هذه الخطوة هي الأكثر أهمية في كلا فحوصات (الخطوة 3.9 و 3.11). إذا كان التحليل البلاك عينات كثيرة جداً، نوصي بتقسيم [اغروس] هلام (100 مل كل الحد الأقصى المستحسن) إلى عدة زجاجات متوسطة وحفظ الزجاجات الحارة حتى قبل استخدام منذ [اغروس] هلام هو توطد داخل حوالي 10 دقيقة في غرفة درجة الحرارة. منذ التربسين معرضة لدرجات حرارة عالية17، ينبغي إضافة حل التربسين إلى متوسطة و [اغروس] للمقايسة البلاك بعد تهدئة كافية.
يجب أن يتم في الحضانة ملزم الفيروس إلى الخلايا في مقايسة خلية ملزمة، عند 4 درجة مئوية لمنع غزو الخلايا. وفقا للأسلوب الذي جيلينج13، الخلايا المعرضة للتجفيف عند درجات حرارة منخفضة، حيث تهز لطيف ضروري كل 15 دقيقة أثناء الحضانة. أدوات استخراج الحمض النووي الريبي المستخدمة هنا يمكن أن تكون بديلاً لمجموعات أخرى. منحدر المنحنى المعياري في الرايت قبكر ينبغي أن يكون حوالي 3.3، ومعامل التحديد ينبغي أن يكون أكثر من 0.98. مقارنة بالمجهر الأسفار تصور تعريب الفيروسات في الخلايا، التحليل أسرع وأسهل في الاستخدام لأنه ليس من الضروري ربط المواد الفلورية للفيروسات أكثر.
في الآونة الأخيرة، انتيرويد المعوية البشرية (HIE)، نستعرض تكوين الخلوية مماثلة والدالة ظهارة المعدة والأمعاء البشرية، قد أصبحت متاحة ل نشر فيروس الروتا18. استخدام كامو قد تمكننا من تقييم معدل نمو محددة والقدرة الملزمة الخلية غير كولتورابل سلالات من فيروس الروتا. أيضا، قد طبقت كل التجارب الموضحة هنا لتقييم آثار المخدرات على حد سواء تعمل19. البروتوكولات المقدمة هنا تجعل من الممكن كمياً مناقشة التغييرات في قيم المعلمة النمط الظاهري من سلالات فيروس الروتا في ظروف متنوعة.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
وأيد هذا العمل "الصرف الصحي قيمة السلسلة: تصميم المرافق الصحية نظم الإيكولوجية والمجتمعات المحلية قيمة منظومة" المشروع، ريسيرتشينستيتوتي للإنسانية والطبيعة (رين، Project No.14200107).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
7500 Real Time PCR System | Applied Biosystems | qPCR | |
Agar-EPI | Nakalai Tesque, Inc | 01101-34 | Plaque assay |
Disodium Hydrogenphosphate | Wako Pure Chemical Corporation | 194-02875 | Cell binding assay |
Eagle's MEM "Nissui" ![]() | Nissui Pharmaceutical Co., Ltd | _05900 | Cell culture |
Eagle's MEM "Nissui" ![]() | Nissui Pharmaceutical Co., Ltd | _05901 | Plaque assay |
EasYFlask 75 cm2 | Thermo Scientific | 156499 | Cell culture |
Fetal bovine Serim, qualified, USDA-approved regions | Gibco | 10437028 | Cell culture and Plaque assay |
Forward / Reverse primers | Eurofins Genomics | qPCR | |
L-Glutamine, 200 mM Solution | Gibco | 2530081 | Cell culture and Plaque assay |
Neutral Red | Wako Pure Chemical Corporation | 140-00932 | Plaque assay |
PBS (-) "Nissui" | Nissui Pharmaceutical Co., Ltd | _05913 | Cell culture and Plaque assay |
Penicillin-Streptomycin, Liguid | Gibco | 15140122 | Cell culture and Plaque assay |
Potassium Chloride | Wako Pure Chemical Corporation | 163-03545 | Cell binding assay |
Premix ExTaq (Perfect Real Time) | TAKARA Bio Inc. | RR039A | qPCR |
PrimeScriptTN RT reagent Kit (Perfect Real Time) | TAKARA Bio Inc. | RR037A | cDNA synthesis |
PrimeTime qPCR Probes | Medical and Biological Laboratories Co., Ltd. | qPCR | |
QIAamp Viral RNA Mini Kit | QIAGEN | 52904 | RNA extraction |
Sodium Bicarbonate | Wako Pure Chemical Corporation | 199-05985 | Cell culture and Plaque assay |
Sodium Chloride | Wako Pure Chemical Corporation | 198-01675 | Cell binding assay |
Tissue culture plates 24-well plate | TPP | 92024 | Cell binding assay |
Tissue culture plates 6-well plate | TPP | 92006 | Plaque assay |
Trizma base | SIGMA-ALDRICH | T1503 | Cell binding assay |
Trypsin from porcine pancrease | SIGMA-ALDRICH | T0303-1G | Activate for rotavirus |
Trypsin-EDTA (0.05 %), phenol red | Gibco | 25300054 | Cell culture |
Vertical 96-Well Thermal Cycler | Applied Biosystems | cDNA synthesis |
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