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여기 두 개의 프로토콜 특정 성장 율 및 상 패 분석 결과 실시간 정량 Pcr를 사용 하 여로 타 바이러스의 셀 바인딩 기능에 대 한 다른 측정 한 선물이. 이러한 프로토콜으로 타 바이러스 변종 고기에 차이 확인 수 있습니다.
로 타 바이러스는 유아 설사에 대 한 주요 etiological 요인이 다. (Ds) 이중 가닥 RNA 바이러스가 고 형성 한다 quasispecies, 그들의 높은 돌연변이 비율 때문으로 알려진 유전으로 다양 한 인구. 여기, 우리가 특정 성장 율 및 그것의 고기도로 타 바이러스의 셀 바인딩 능력을 측정 하는 방법을 설명 합니다. 로 타 바이러스 세포 수용 체를 인식 하는 트립 신으로 처리 하 고 MA104 세포 배양에 주사. 바이러스 성 progenies를 포함 하 여 상쾌한 간헐적으로 수집 됩니다. 상 패 분석 결과 바이러스 titer를 확인 하는 데 사용은 (패 형성 단위: pfu) 각 수집된 상쾌한의. 특정 성장 율 수정 Gompertz 모델 pfu/mL의 시간-코스 데이터를 피팅 하 여 추정 된다. 셀 바인딩 분석 결과 24-잘 접시의 MA104 세포로 타 바이러스에 감염 되며 세포 수용 체로 흡착 4 ° C에서 90 분 동안 알을 품을. 낮은 온도로 타 바이러스 주인 세포에 침입에서 멈출. 씻은 후 언바운드 virions를 제거 하, RNA virions 세포 수용 체 cDNA 합성 및 반전 전사 정량 PCR (RT-정량)에 연결 된에서 추출 됩니다. 바이러스 성 긴장 중 phenotypic 차이 조사에 대 한 이러한 프로토콜을 적용할 수 있습니다.
RNA 바이러스는 그들의 돌연변이 비율, DNA 기반 생물의 보다 높은2 인해 quasispecies1로 알려진 유전으로 다양 한 인구를 형성 한다. Quasispecies에 인구 구조는 돌연변이, 유전적 부동, 선택의 압력 등 인구 유전 요인에 의해 영향을 받습니다. 단일 유전 계보 내의 긴장 유전적 다양성 때문에 다른 고기를 표시할 수 있습니다. 예를 들어 Rachmadi 외. 무료 염소 감도 플 라크 정화 스트레인 S7-p p 3의3에서 murine 노로바이러스 긴장 가운데 다른 했다 보여주었다.
Rotaviruses (reoviridae 가족에 속으로)는 비 싸여 ds RNA 바이러스 quasispecies2를 형성. 위에서 설명한 인구 유전 요인 뿐만 아니라 게놈 reassortment 영향을 미칩니다로 타 바이러스의 유전적 다양성을 때문에이 바이러스는 11 세그먼트 유전자4. Rotaviruses는 주로 유아, 중 설사를 일으킬 하 고 2013 년에 유아 죽음 2500005에 대 한 추정 했다. 하지만 일부 연구 자들은 이제 백신 탈출 돌연변이6,,78, 의 존재를 논의 하는 두 백신 여러 국가에서 사용 하 고로 타 바이러스 감염의 부담을 줄이는 효과가 있다 9. 이러한 돌연변이의 특성 백신 탈출 메커니즘을 이해 하는 것이 중요 하다.
여기, 우리가 특정 성장 율 및 변종/돌연변이 간의 phenotypic 차이 이해 하기 위해로 타 바이러스의 세포 바인딩 능력을 평가 하기 위한 두 개의 분석 실험에 대 한 프로토콜 제시. Rotaviruses의 성장 곡선 이전 보고서10, 발표 되었습니다 하지만 특정 성장률 등 성장 매개 변수는 일반적으로 측정 되지 않습니다. 실시 셀 바인딩 분석 결과 이전 immunofluorescent 얼룩 기법11를 포함 한다. 우리는 여기 패 분석 결과 및 RT-정량, 양적 바이러스 고기에 차이 논의 하기 위해 우리를 사용 하 여 쉽게 방법을 보여줍니다. 이러한 방법은 고기 특성에 대 한 적절 한 하 고 마침내 여러 genotypes에 대 한 효과적인 새로운 백신의 건설에 기여할 수 있습니다.
1. 매체 준비
2. 세포 배양
3. 특정 성장 율으로 타 바이러스의
참고: 붉은 털으로 타 바이러스 (RRV, 유전자 형: G3P[3]) RRV 신속 하 고 쉽게 MA104 셀과 플 라크를 형성 수 있습니다 때문에이 프로토콜에서 이용 된다.
4. 셀 바인딩 분석 결과
참고: 이 프로토콜은 Gilling의 보고서13을 기반으로 합니다.
특정 성장 속도 플 라크-정화 RRV 긴장의 셀 바인딩 분석 결과 대 한 두 개의 프로토콜에 대 한 개요는 각각 그림 1A 와 2A에 표시 됩니다.
특정 성장 율에 대 한 분석 결과, 마지막 바이러스 titer T75 플라스 크에 전파할 때 10 이상7 pfu/mL에 도달 합니다. 최대 농도 107 pfu/mL 보다 낮은 경우에, MA104 셀 confluent 될 않을 수 있습니다 또는 RRV는 트립 신에 의해 잘 활성화 되지. 일부 성장 모델 감염 단위 데이터를 사용 하 여 특정 성장 율 추정을 위한 사용할 수 있습니다. 이 프로토콜에서 수정된 Gompertz 모델12 ; 예를 들어 고용
여기서 N0 (104 pfu/mL이이 연구에서)과 Nt (104 108 pfu/mL) 0와 t 바이러스 감염 titer (pfu/mL)는 (예: 0, 6, 12, 18, 24, 36) hpi, 각각, A는 점근 값 [로그 (N∞/N0 )] (예: 3 ~ 4), μ 특정 성장 율 [1/h] e는 네이피어의 상수 이며, λ는 지연 기간 [h]. 모델 매개 변수 관찰 및 모델 값의 차이의 제곱의 합을 최소화 하는 분석 소프트웨어의 해 찾기 함수에 의해 얻을 수 있습니다. 그림 1B에서 예제에서 특정 한 성장 율 (μ) 0.197 [1/h] 추정 되며 지연 기간 (λ) 6.61 [h] 초기 titer (고정 단계에서 수정 Gompertz 모델과 상대 바이러스 titer를 최소 제곱 메서드를 적용 하 여 로그 스케일) (A)는 3.15 [로그 (N∞/N0)]. 우리 총, 6로 타 바이러스 복제를 테스트 하 고 특정 성장 율의 추정된 값 0.27 [1/h] 0.19에서 ranged. 이 값은 신뢰할 수 있는의 결정 값 모델 피팅 계수 0.98 보다 더 있기 때문에 추정.
RRV virions 셀 표면에 바인딩 했다 약 103 복사본/mL (바인딩 효율은 약 1%) 셀 바인딩 분석 결과 (그림 2B)에 대 한 24-잘 접시를 사용 하는 경우. 분석 결과 일반적으로 모든 샘플에 대 한 세 번을 수행 하 고 복사본 수에 큰 차이 샘플에서 관찰, 트립 신에 의해 RRV의 부족-세탁기 활성화 등 몇 가지 문제가 발생할 수 있습니다. Ct 값 정량 초과 약 36.0 바람직 이며 우리의 정량 상태에서 검출 한계 미만 이어야 하 고 여겨진다.
볼륨 1 / 반응 | |
PrimeScript 버퍼 x 5 | 4.0 Μ L |
PrimeScript RT 효소 나 혼합 | 1.0 Μ L |
올리고 dT 프라이 머 | 1.0 Μ L |
임의 6 메 | 4.0 Μ L |
이온을 제거 된 증류수 | 6.0 Μ L |
ssRNA 샘플 | 4.0 Μ L |
총 | 20.0 Μ L |
표 1: 마스터는로 타 바이러스 게놈의 cDNA 합성에 대 한 구성 믹스.
온도 [℃] | 시간 |
37 | 15 분 |
42 | 15 분 |
85 | 5 s |
4 | ∞ |
로 타 바이러스 게놈의 cDNA 합성 표 2: 반응 조건입니다.
볼륨/1 반응 | |
섞은 Taq | 12.5 Μ L |
앞으로 뇌관 (10 µ M) | 0.5 Μ L |
반전 뇌관 (10 µ M) | 0.5 Μ L |
프로브 (10 µ M) | 0.5 Μ L |
참조 염료 II | 0.5 Μ L |
이온을 제거 된 증류수 | 5.5 Μ L |
cDNA 샘플 | 5.0 Μ L |
총 | 25 Μ L |
표 3: 마스터는로 타 바이러스 게놈의 양이 많은 PCR에 대 한 구성 믹스.
온도 [℃] | 시간 | |
95 | 5 분 | |
94 | 20 s | 45 주기 |
60 | 1 분 | |
72 | 5 분 |
로 타 바이러스 게놈의 양이 많은 PCR에 표 4: 반응 조건입니다.
그림 1:로 타 바이러스 성장 추정과로 타 바이러스의 성장 곡선의 도식 개요. (A)로 타 바이러스의 감염 단위 패 분석 실험으로 측정 됩니다. (B) 곡선 (파란색 선)는 우리의 실험실 (흰색 원)에서 관찰 된 데이터 수정된 Gompertz 모델에서 직선 근사 줄. 특정 성장 율 [μ]; [h-1], 0.197 지연 기간 (λ); 6.61 [h], 초기 titer (로그 눈금)에 고정 단계에서 상대 바이러스 titer (A); 3.15 [로그 (N∞/N0)]. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2: 도식 개요 및 우리의 실험실에 있는 플 라크에서 정화 5 RRV 긴장의 셀 바인딩 분석 결과의 대표적인 결과. (A) A 셀 문화 접시와로 타 바이러스 접종 억제 세포로 바이러스 침공 4 ° C에서 incubated입니다. 부 화 후에 셀에 언바운드 바이러스 성 입자를 제거, 바운드 바이러스 입자에서 발생 하는 실시간 정량 Pcr과 세포 표면에는 게놈의 수 계량. (B) 셀 바인딩 결과 분석 결과 바인딩 했다 그는 inoculum에 바인딩된 바이러스 성 입자의 비 효율 (%)로 표시 됩니다. 대담한 바: 중간, 월말 상자: 사분 위 수 편차, 라인의 끝: 최대 및 최소. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
특정 성장 속도 측정 하기 위한 우리의 프로토콜 이전의 것 들 보다 쉽습니다 그리고 그들의 세포 문화 시스템 아직 설립 하지 않는 한 다른 바이러스에 대 한 적응 시킬 수 있다. 이 연구에서는 사용 하는 RRV (G3P[3]) MA104 셀 라인을 사용 하 여 때이 긴장 패 인간의 rotaviruses 보다 쉽게 형성할 수 있기 때문에. 일부 인간로 긴장이 셀 라인에서 플 라크를 형성할 수 없습니다. 따라서, 상 패 분석 결과, 대신 초점 형성 단위 (: FFU) 분석 결과15 또는 중간 조직 문화 감염 복용량 (TCID50) 분석 결과 적용할 수 있는 많은 타 바이러스 긴장16. 특정 성장 율을 결정 하기 위한 제시 프로토콜 다른 바이러스 종류에 사용할 수 있습니다 하지만 바이러스 설립된 셀 문화 시스템 설립에 적합 하지 않습니다. 특정 성장 율에 대 한 실험을 시작 하기 전에 미리 알고 있는 때 바이러스 감염 titer가 증가 하기 시작 하 고 예비 테스트에서 고정 단계에 도달. 너무 많은 패 경우 패 분석 결과 바이러스 샘플의 희석 비율을 변경한 후 다시 실시 한다. 지 수 성장 단계의 기울기 고정 단계에 도달 하는 적절 한 시간 포인트 놓쳤다면 과소평가 될 수 있기 때문에 샘플을 수집 하는 시간 후 감염 (hpi)도 중요 하다. 수정된 Gompertz 모형에 의해 근사에서 결정 계수 해야 항상 계산 되며 체크. 체력 수정된 Gompertz 모델을 낮은 경우에, 다른 성장 모델 수정된 로지스틱 모델12 바람직 있을 수 있습니다.
매체 또는 바이러스 inoculum을 제거 하는 경우 셀을 처리, 상 패 분석 결과 대 한 세척 또는 agarose 젤에 대 한 PBS 즉시에 추가 되어야 합니다 각 셀 건조에서를 방지 하기 위해 셀 문화 접시의 잘. 동시에 부드럽게 PBS 또는 우물에서 분리 하지 셀 agarose 붓고 해야 합니다. 이 단계는 모두 분석 실험 (단계 3.9와 3.11)에서 가장 중요 한. 상 패 분석 결과 너무 많은 샘플 있으면 좋습니다 agarose 젤 (100ml 각 최대 권장) 여러 중간 병으로 정기 agarose 이후 사용 직전 젤은 룸에서 약 10 분 이내 경화 될 때까지 병을 따뜻하게 유지 온도입니다. 트립 신 높은 온도17에 취약 이기 때문에, trypsin 솔루션 매체 및 agarose 적절 하 게 냉각 후 상 패 분석 결과 대 한 추가 되어야 합니다.
셀 바인딩 분석 결과에서 바이러스 바인딩 셀에 대 한 외피 세포의 침입을 방지 하기 위해 4 ° C에서 수행 되어야 합니다. Gilling의 방법13에 따르면 셀 부드러운 떨고는 필요한 모든 15 분 동안 보육 낮은 온도에서 건조 하는 경향이 있다. 여기에 활용 하는 RNA 추출 키트는 다른 키트에 대 한 대체 수 있습니다. 실시간 정량에서 표준 곡선의 기울기는 약 3.3, 이어야 한다 고 결정 계수는 0.98 보다 더 해야한다. 세포에 있는 바이러스의 지역화를 시각화 하기 위해 형광 현미경에 비해, 분석 결과 더 신속 하 고 바이러스에 형광 물질의 바인딩이 필요 하지 않습니다 때문에 사용 하기 쉽습니다.
최근, 인간의 장 enteroid (히), 유사한 세포 구성과 기능 전시 인간의 위장 상피로로 타 바이러스 전파18사용할 수 있게 했다. 히 사용 특정 성장 속도로 타 바이러스의 비 culturable 긴장의 셀 바인딩 능력 평가를 통해 수 있습니다 있습니다. 또한, 여기에 설명 된 두 실험 모두 고기19에 약물 효과의 평가에 적용할 수 있습니다. 여기에 제시 된 프로토콜 양적 표현 형으로 타 바이러스 변종이 다양 한 조건에서의 매개 변수 값의 변화를 논의 하기 위해 가능 하 게.
저자는 공개 없다.
이 작품은 "위생 가치 체인:: 디자인 위생 시스템으로 에코 커뮤니티 가치 시스템" 프로젝트, 인간과 자연 (RIHN, 프로젝트 No.14200107)에 대 한 ResearchInstitute에 의해 지원 되었다.
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 |
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