Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Bu protokol, iki-plazmid bulaşıcı bir cDNA klonundan bulaşıcı Zika virüsünün iyileşmesini tanımlıyor.
Enfeksiyöz cDNA klonları bir virüsün genetik manipülasyonuna izin verir, böylece aşılar üzerinde çalışma, patogenez, replikasyon, bulaşma ve viral evrimi kolaylaştırır. Burada Zika virüsü (ZIKV) için şu anda Amerika'da patlayıcı bir salgına neden olan bulaşıcı bir klonun yapımını anlatıyoruz. Flavivirüs kaynaklı plazmidlerle sıkça görülen bakterilere toksisiteyi önlemek için genomu NS1 geninde ayıran ve mutasyonsuz başarıyla kurtarılamayan tam uzunluktaki yapılardan daha kararlı olan iki plazmid sistemi ürettik. İki parçaya katılmak için sindirim ve ligasyondan sonra, T7 RNA polimeraz ile in vitro transkripsiyon ile tam uzunluktaki viral RNA üretilebilir. Transkribe RNA'nın hücrelere elektroporasyonundan sonra sırasıyla farelerde ve sivrisineklerde benzer in vitro büyüme kinetikleri ve in vivo virülans ve enfeksiyon fenotiplerini sergileyen virüs bulunmuştur.
Zika virüsü (ZIKV; Aile Flaviviridae : Genus Flavivirus ), 2013-14 yılları arasında Brezilya'ya gelen sivrisinek taşıyan bir flavivirüs olup, daha sonra Amerika Birleşik Devletleri'nde yaygınlaşan ateşli bir hastalık patlamasıyla ilişkilendirilmiştir 1 . Buna ek olarak, ZIKV, yetişkinlerde Guillain-Barré sendromu ve fetüsler ve yenidoğanlarda mikrocefali gibi ağır hastalık sonuçlarıyla bağlantılıdır2. Batı yarımkürede hızla yayılmadan önce ZIKV hakkında pek az şey biliniyordu. Bu, moleküler araçların eksikliğini içeriyordu, bu yüzden mekanistik araştırmayı engelledi. Bulaşıcı cDNA klonları gibi virüsler için moleküler araçlar aşı ve antiviral terapötik gelişmeyi kolaylaştırır ve farklı viral patogenez, bağışıklık yanıtı ve viral evrim ile ilgili viral genetik faktörlerin değerlendirilmesine izin verir.
Flavivirüs bulaşıcı klonların bakterilerde cr nedeniyle oldukça kararsız olduğu bilinmektedirGenomlarında bulunan yptik prokaryotik hızlandırıcılar 3 . Bu sorunu hafifletmek için çeşitli yaklaşımlar kullanılmıştır; Virütik dizilerin 4 üst akışında tandem tekrarların yerleştirilmesi, varsayılan prokaryotik promoter dizilerinin 5 mutasyonu, genomun birden çok plazmid 6'ya bölünmesi, düşük kopya sayı vektörleri (bakteri yapay kromozomlar dahil) 7,8 ve viral genomda intronların sokulması da dahil olmak üzere 9 . ZIKV için modifikasyonsuz bir tam uzunluklu sistem tanımlanmıştır; Bununla birlikte, bu klonun hücre kültüründe ve farelerde zayıfladığı görülmüştür. Diğer gruplar ZIKV genomuna intronlar tasarladılar ve in vitro memeliler hücrelerinde enfeksiyöz virüsün üretilmesi için eklenebilen bakterilerdeki istikrarsız dizilerin bozulmasına izin verdi 11, 12 . Ek olarak, ZIKV 13'ün prototip MR766 suşunu kurtarmak için İnfeksiyöz-Subgenomik-Amplikon başlıklı bir PCR tabanlı sistem başarıyla kullanılmıştır. Burada açıklanan yaklaşım, yabancı sekanslara ihtiyaç duymamakta, daha önce sarı humma 6 , dang 14 , 15 ve Batı Nil virüsleri 16 ile başarıyla kullanılan çok sayıda plazmid kullanarak yüksek instabilite bölgesinde genomu bozmaktadır. Dahası, viral genomik uçtaki hepatit D ribozim dizisinin eklenmesi, bir doğrusallaştırma bölgesi eklenmesine gerek kalmadan otantik bir 3 'ucunun oluşturulmasını kolaylaştırır. Buna ek olarak, her iki plazmid, herhangi bir artık toksisite 17 azaltmak için düşük kopya sayısı vektör (pACYC177, hücre başına ~ 15 kopya) inşa edilmiştir. Geri kazanılan virüs,Hem anne hem de böceklerden türeyen çeşitli hücre tiplerini içeren 8 hücre hattındaki in vitro büyüme eğrilerinde ebeveyn virüs bulaştırdı ve farelerde aynı patojenik profilleri, sivrisineklerde enfeksiyon, yayılım ve iletim oranlarını sergiledi.
Burada, bulaşıcı klon plasmidlerin büyümesini , in vitro olarak tam uzunlukta viral RNA (viral genom) üretmek ve hücre kültüründe bulaşıcı virüsün nasıl toplanacağını açıklayan bir protokol açıklanmaktadır. İlk olarak bakterilerdeki plazmidlerin çoğalmasını veya yuvarlanan daire amplifikasyonunu (RCA) kullanarak bakteri içermeyen amplifikasyonunu anlatacağız. Sonra, iki plazmitin nasıl sindirildiğini ve ardından tam uzunlukta virüs üretmek için birlikte bağlandığını gösteriyoruz. Son olarak, transkripsiyon RNA üretimini ve daha sonra Vero hücrelerine elektroporasyonunu, ardından geri kazanılan virüs titrasyonunu tarif ediyoruz ( Şekil 1 ). Açıklanan yaklaşım hızlıdır,Enfeksiyonlu virüs stoklarının 1-2 hafta içinde toparlanması.
1. Enfeksiyoz klon plasmidlerinin transformasyonu ve geri kazanımı
2. Bağlama için Yeterli Plazmid DNA'nın Hazırlanması
NOT: Bağlama ve sonraki elektroporasyon, maxiprep veya RCA vasıtasıyla üretilmesi gereken yeterli miktarda plazmid DNA'sı gerektirir. Maxiprep, geleneksel olarak kullanılan bir yaklaşım olsa da, RCA, bakterilere ihtiyaç duymamakta ve dolayısıyla istikrarsızlık olaylarına neden olabilecek plazmid kaynaklı toksisite potansiyelini ortadan kaldırmaktadır.
Astar Adı | Sıra (5 '- 3') |
ZIKV PRVABC59 1For. | AGTTGTTGATCTGTGTGAATCAGAC |
ZIKV Korunmuş 632For. | GCCCTATGCTGGATGAGG |
ZIKV Korunmuş 692Rev. | GGTTCCGTACACAACCCAAGTTG |
ZIKV Conserved 1313Rev. | CTCCCTTTGCCAAAAAGTCCACA |
ZIKV Conserved 1201For. | CCAACACAAGGTGAAGCCTAC |
ZIKV Korunan 1663For. | GCAGACACCGGAACTCCACACT |
ZIKV 2008'de Korundu. | CAGATGGCGGTGGACATGC |
ZIKV Korunmuş 2350Rev. | GTGAGAACCAGGACATTCCTCC |
ZIKV Korundu 2605For. | TACAAGTACCATCCTGACTCCC |
ZIKV Korunan 3499Rev. | GCCTTATCTCCATTCCATACCA |
ZIKV Korunmuş 3961Rev. | TTGCCAACCAGGCCAAAG |
ZIKV Korunmuş 4132For. | CATTTGTCATGGCCCTGG |
ZIKV Conserved 4561Rev. | CTATTGGGTTCATGCCACAGAT |
ZIKV Korunmuş 4665For. | GACCACAGATGGAGTGTACAGAGT |
ZIKV Conserved 5189Rev. | AAGACAGTTAGCTGCTTCTTCTTCAG |
ZIKV Korunmuş 5219For. | GAGAGTTCTTCCTGAAATAGTCCGTGA |
ZIKV Conserved 6086Rev. | CTTGCTTCAAGCCAGTGTGC |
ZIKV Korunmuş 6119For. | GCCTCATAGCCTCGCTCTATCG |
ZIKV Korunmuş 6721Rev. | CCATTCCAAAGCCCATCTTCCC |
ZIKV Korunmuş 6769For. | CCAGCCAGAATTGCATGTGTCC |
ZIKV Conserved 7209Rev. | ATCATTAGCAGCGGGACTCCAA |
ZIKV Korunan 7343For. | GTTGTGGATGGAATAGTGGT |
ZIKV Korunan 8243For. | TGCCCATACACCAGCACTATGA |
ZIKV PRVABC59 8893Rev. | TGCATTGCTACGAACCTTGTTG |
ZIKV korundu 9133For. | AGCCCTTGGATTCTTGAACGAGGA |
ZIKV PRVABC59 9673Rev. | AACGCAATCATCTCCACTGACT |
ZIKV Korunmuş 9686For. | GATGATAGGTTTGCACATGCC |
ZIKV Conserved 10321Rev. | GTCCATGTACTTTTCTTCATCACCTAT |
ZIKV Korunmuş 10455For. | CAGGAGAAGCTGGGAAACC |
ZIKV Conserved 10621Rev. | CAGATTGAAGGGTGGGGAAGGTC |
Tablo 1: cDNA klonlarının dizilimi için primerler. Plazmidler listelenen primerler ile sıralanabilir. "Korunan" olarak işaretlenmiş astarlarZIKV'in tüm genotiplerini sıralama / yükseltme olasılıklarının yüksek olduğunu belirtin. "PRVABC59" olarak etiketlenen primerler bu suşa özeldir ancak diğer Asya genotip türleri ve muhtemelen diğer genotipler için de çalışabilir.
3. In Vitro Transkripsiyon RNA Hazırlanması
4. Elektroporasyon ile Bulaşıcı Virüs Kurtarma
5. Kurtarılan Virüsün Titrasyonu
Burada açıklanan protokol, bulaşıcı klon türevi Zika virüsünün iyileşmesine izin verir. İki plazmid bulaşıcı klon sisteminin manipülasyonu, son derece dengesiz olan tam uzunluktaki versiyonlara kıyasla (bakınız veriler gösterilmemiştir), özen gösterildiğinde açıktır. Sindirimden ve iki ayrı parçanın bağlanmasından sonra, T7 polimeraz ile in vitro transkripsiyon kullanılarak kapaklı RNA üretilir ve daha sonra Vero hücrelerine elektroporasyon yap...
Here we describe a method for the recovery of a bipartite infectious cDNA clone system for ZIKV. Previously described clones for ZIKV suffer from either attenuation or require the addition of introns, making plasmids larger and preventing rescue in insect cells. Infectious virus can be recovered using the two-plasmid clone system in either mammalian or insect cells (data not shown). In addition, virus recovered from this system behaves similarly to wild-type virus in several cell lines, in an immunocompromised mouse mode...
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Yazarlar Klon'dan türeyen virüsün karakterize edilmesine yardım ettikleri için Kristen Bullard-Feibelman, Milena Veselinovic ve Claudia Rückert'e teşekkür etmek istiyorlar. Bu çalışma, Ulusal Allerji ve Enfeksiyon Hastalıkları Enstitüsü (NIH) tarafından hibe AI114675 (BJG) ve AI067380 (GDE) altındaki hibelerden kısmen desteklenmiştir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
NEB Stable CompetentE. coli | New England BioLabs | C3040H | |
Carbenicillin, Disodium Salt | various | ||
Zyppy Plasmid Miniprep Kit | Zymo Research | D4036 | |
ZymoPURE Plasmid Maxiprep Kit | Zymo Research | D4202 | |
SalI-HF | New England BioLabs | R3138S | 20,000 units/ml |
NheI-HF | New England BioLabs | R3131S | 20,000 units/ml |
ApaLI | New England BioLabs | R0507S | 10,000 units/ml |
EcoRI-HF | New England BioLabs | R3101S | 20,000 units/ml |
BamHI-HF | New England BioLabs | R3136S | 20,000 units/ml |
HindIII-HF | New England BioLabs | R3104S | 20,000 units/ml |
illustra TempliPhi 100 Amplification Kit | GE Healthcare Life Sciences | 25640010 | |
NucleoSpin Gel and PCR Clean-up | Macherey-Nagel | 740609.5 | |
Shrimp Alkaline Phosphatase (rSAP) | New England BioLabs | M0371S | 1,000 units/ml |
Alkaline Phosphatase, Calf Intestinal (CIP) | New England BioLabs | M0290S | 10,000 units/ml |
T4 DNA Ligase | New England BioLabs | M0202S | 400,000units/mL |
HiScribe T7 ARCA mRNA Kit | New England BioLabs | E2065S | |
Vero cells | ATCC | CCL-81 | |
ECM 630 High Throughput Electroporation System | BTX | 45-0423 | Other machines are acceptable. |
LB Broth with agar (Miller) | Sigma | L3147 | Can be homemade as well. |
Terrific Broth | Sigma | T0918 | Can be homemade as well. |
Petri Dish | Celltreat | 229693 | |
Culture Tubes | VWR International | 60818-576 | |
T75 flasks | Celltreat | 229340 | |
T182 flasks | Celltreat | 229350 | |
1x PBS | Corning | 21-040-CV | |
RPMI 1640 with L-glutamine | Corning | 10-040-CV | |
DMEM with L-glutamine and 4.5 g/L glucose | Corning | 10-017-CV | |
Fetal Bovine Serum (FBS) | Atlas Biologicals | FP-0500-A | |
Tragacanth Powder | MP Bio | MP 104792 | |
Crystal Violet | Amresco | 0528-1006 | |
Ethanol Denatured | VWR International | BDH1156-1LP | |
6 well plate | Celltreat | 229106 | |
12 well plate | Celltreat | 229111 | |
Sequencing Oligos | IDT | see table 1 | |
Qubit 3.0 | ThermoFisher | Qubit 3.0 | other methods are acceptable. |
Qubit dsDNA BR Assay Kit | ThermoFisher | Q32850 | other methods are acceptable. |
Qubit RNA HS Assay Kit | ThermoFisher | Q32852 | other methods are acceptable. |
Class II Biosafety Cabinet | Varies | N/A | This is necessary for live-virus work. |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır