这里提出了一种用于创建感染性细菌人工染色体的方案,该染色体包含日本脑炎病毒正链基因组 RNA 的全长 cDNA。该方案可用于构建其他正链 RNA 病毒的功能性 cDNA,使其成为研究病毒生物学的强大基因组工具。
方法文章
这里提出了一种用于创建感染性细菌人工染色体的方案,该染色体包含日本脑炎病毒正链基因组 RNA 的全长 cDNA。该方案可用于构建其他正链 RNA 病毒的功能性 cDNA,使其成为研究病毒生物学的强大基因组工具。
反向遗传学是一种完全从克隆的 cDNA 中拯救感染性病毒的方法,它彻底改变了正链 RNA 病毒的领域,其基因组与细胞 mRNA 具有相同的极性。基于 cDNA 的反向遗传学系统是一种开创性方法,能够直接作病毒基因组 RNA,从而产生重组病毒,用于病毒复制和发病机制中病毒 RNA 元件和基因产物的分子和遗传研究。它还提供了一个有价值的平台,允许开发用于递送外源基因的基因定义疫苗和病毒载体。然而,对于许多正链 RNA 病毒,如日本脑炎病毒 (JEV),克隆的 cDNA 不稳定,对功能性 cDNA 的构建和传播构成重大障碍。在这里,本报告描述了使用以下一般实验程序创建和扩增遗传稳定的全长感染性 JEV cDNA 作为细菌人工染色体 (BAC) 的战略考虑:病毒 RNA 分离、cDNA 合成、cDNA 亚克隆和修饰、全长 cDNA 的组装、cDNA 线性化、体外RNA 合成和病毒回收。该方案提供了一种通用方法,适用于将一系列正链 RNA 病毒的全长 cDNA 克隆到 BAC 载体中,特别是那些基因组长度为 >10 kb 的病毒,从中可以用噬菌体 RNA 聚合酶在体外转录感染性 RNA。
用于RNA病毒学家,重组DNA技术在20世纪70年代后期出现使得有可能转换的病毒RNA基因组成的cDNA克隆,其可随后被传播作为细菌的RNA病毒的基因操作的质粒。1所述的第一RNA病毒是分子克隆是噬菌体Qβ,一个正链RNA病毒,感染大肠杆菌 。一份载有Qβ基因组RNA的全长cDNA拷贝质粒引起感染Qβ噬菌体在引入E.大肠杆菌 。2之后不久,这种技术应用于脊髓灰质炎病毒,人类和动物的一个正链RNA病毒。质粒轴承脊髓灰质炎病毒基因组RNA的全长cDNA的感染性时转染到哺乳动物细胞和能够产生感染性病毒体3在这个"DNA的启动"的方法,将克隆的cDNA应在细胞内转录的启动病毒RNA的复制。然而,目前还不清楚如何转录启动以及如何转录物加工成正确的病毒序列。这种担忧导致了另一种"RNA推出"的发展方针,从而使病毒RNA基因组的完整基因副本是根据由E.识别的启动子克隆大肠杆菌或噬菌体RNA聚合酶,用于生产在体外合成的RNA具有确定的5'和3'末端,在导入宿主细胞经历完整的病毒复制循环的4,5的第一次成功,这种方法据报道为雀麦花叶病毒,6,7-植物的正链RNA病毒。此后,核糖核酸射方法已经被开发用于广泛的正链RNA病毒,包括杯状病毒,甲病毒,黄病毒,动脉炎病毒,和冠状病毒。1,4,5,8
在这两个DNA和RNA的启动反向遗传学系统,一个FUL的施工升的全长cDNA克隆的关键是产生感染性DNA或正链RNA病毒的RNA,但它成为相当大的技术挑战,作为病毒基因组的尺寸增加。9-17特别是,一个大的RNA基因组〜10 -32 kb的提出了三种主要障碍全长官能cDNA的克隆18的第一个困难是一个忠实的cDNA拷贝的合成,因为RT-PCR的保真度是成反比的病毒RNA的长度。第二关是有潜在毒性的序列的存在,因为长的RNA分子更可能含有能够使cDNA片段在质粒不稳定在大肠杆菌的意想不到的序列大肠杆菌 。第三也是最关键的问题是合适的载体的可用性,因为它是很难找到的克隆载体,可以容纳的> 10kb的一个病毒cDNA插入物。在过去的三十年里,这些障碍已经被克服在酶学,方法论,是一些进步ðvectorology。1,4,5,8其中,最有前途的创新发展是大的正链RNA病毒传染性细菌人工染色体(BAC)的克隆。 BAC载体是一低拷贝质粒克隆(1-2个拷贝/细胞)的基础上E.大肠杆菌 F质粒,具有的平均DNA插入物大小:约120-350 kb的19-21的DNA片段被插入到以类似的方式将BAC载体以克隆到一般的克隆载体。所产生的BAC克隆是稳定的多代的E.大肠杆菌。22,23到目前为止,上述BAC技术已被用来创建感染性cDNA克隆的三个正链RNA病毒家族, 即 黄病毒科 , 动脉炎 24-29,30和冠状的> 10个成员。9,16,17 ,31,32
使用日本脑炎病毒(JEV)作为一个例子,目前的工作报告的详细过程,可以是用于构建遗传稳定的全长感染性BAC为各种正链RNA病毒。 JEV是一种人畜共患黄病毒33是在鸟类,猪和其他脊椎动物宿主之间性质通过蚊子载体传播。34,35在人类中,JEV感染可引起严重的常常是致命的神经系统疾病的日本脑炎(JE),36中发生的亚洲和西太平洋,37,38的部分地区有中〜50,000-175,000临床病例,估计每年的发病率。39,40乙脑病毒的基因组是〜11 KB,单股,正链RNA分子,由由两个非编码区(NCR的)在5'和3'侧翼的单个开放阅读框(ORF)结束。41,42的ORF编码是受宿主和病毒蛋白酶裂解,生成10个单独的蛋白质多蛋白,指定C,PRM,请E,NS1,NS2A,NS2B,NS3,NS4A,NS4B和NS5中的N至C端方向34,43,44此外,电子NS1(NS1')的xtended形式是由-1核糖体移密码子NS2A 8-9表示。45,46这些11种蛋白质中,有三种结构蛋白(C,的prM和E)是用于感染性的形成至关重要病毒粒子,47,48和其余八的非结构蛋白(NS1到NS5,和NS1')是病毒RNA复制,49-51颗粒组装,52-56和先天免疫逃避至关重要。57-59两者的5'和3 'NCR的含有保守的一级序列和形式的RNA二级/三级结构,60-62其中用于调节病毒RNA复制很重要。63,64
本协议描述的工具,方法和策略产生全长乙脑病毒感染性BAC SA 14 -14-2。28这种功能BAC克隆包含了乙脑病毒基因组RNA,它是通过一个启动子包含一个完整的基因副本,65对于SP6 RNA聚合酶上游的病毒的5'末端和一个独特的XbaⅠ限制性病毒3'末端的体外径流转录的下游位点。此BAC技术适用于构建一个功能完整的cDNA分子克隆用于正链RNA病毒的阵列。
注意: 图1给出一个策略来产生全长感染性JEV cDNA的结构作为BAC 28 表1提供了在本协议中使用的寡核苷酸的列表28。
1.在细胞培养上清液中提取病毒RNA从乙脑病毒颗粒
2.合成设置4个重叠的cDNA片段(F1至F4)覆盖了整个病毒基因组RNA反转录(RT)-PCR的
3.亚克隆四个cDNA片段(F1至F4)进入BAC载体的创建PBAC / F1至PBAC / F4 bŸ分子克隆技术
4.创建全长乙脑病毒基因与5'SP6启动子和3'径流网站
5.准备全长度的高纯度马克西准备SA 14 -14-2 BAC
6.转录合成的RNA 在体外从线性全长乙脑病毒BAC DNA
7.确定RNA的感染性和病毒产量
对于所有的正链RNA病毒,反向遗传学系统的可靠性和效率取决于一个克隆的全长cDNA的遗传稳定性,其序列相当于共识的病毒基因组RNA序列。27 图1示出五步骤策略的全长感染性cDNA的构建作为BAC为JEV的SA 14 -14-2 28:第1步,病毒RNA从JEV感染的BHK-21细胞(图1A)的细胞培养物上清液纯化;步骤2,合成四个重叠的cDNA的扩增子(F1至F4)跨越整个病毒基因组(图1B);步骤3中,亚克隆的四个邻接的cDNA片段的插入BAC载体,创建PBAC / F1至PBAC / F4(图1C);步骤4中,将克隆的cDNA 用于体外径流用SP6 RNA聚合酶, 即转录的变形例中,放置一个SP6启动子序列紧接病毒的5'末端(PBAC / F1的SP6)的上游侧,通过引入沉默点突变消除预先存在的内部XbaI位点在核苷酸9131,阿9134→T(PBAC / F3 正),并插入一个新的人工的XbaⅠ径流现场立即病毒3'-端(PBAC / F4 RO)(图1D)的下游;和第5步,一个全长的组件SA 14 -14-2的cDNA的BAC,PBAC / SA 14 -14-2(图1E)。 表1列出了在此克隆程序中使用的寡核苷酸。28
用于功能JEV cDNA的结构中,第一重要的步骤是使用纯化病毒RNA作为用于RT-PCR的模板的四个重叠cDNA片段的合成。 图2提供了一个代表性的结果为四RT-PCR产物是分别电泳在0.8%琼脂糖凝胶。这种凝胶清楚显示的全长cDNA的JEV被放大成四个重叠cDNA片段。偶尔,RT-PCR反应可能产生,因为引物时cDNA合成/扩增非特异性退火的一个或多个附加的病毒特异性或非特异性的产品,大多是比预期的产物更小,。另一方面,很少或没有预期的,因为在病毒RNA分离或不当的RT-PCR性能意外RNase污染的RT-PCR产物将被扩增。
下一关键步骤是一个partial-或全长的cDNA JEV在BAC,它是一种使用标准重组DNA技术相对简单的过程的克隆和修饰。69 图3给出了为 BAC克隆的含有纯化的代表性结果JEV SA 14 -14-2的通过捆在氯化铯-溴化乙锭梯度的全长cDNA。在该实验中,离心分离16小时,401700×g下后,两个不同的频带, 即 , 大肠杆菌大肠杆菌染色体DNA的上方和超螺旋的BAC质粒DNA的下面,是在管的下长波紫外光中间可见。一个最小的体积(〜400微升)作为低级BAC DNA带的小心地戳一个孔与在管侧的注射器收集。接着,溴化乙锭是从BAC DNA由丁醇萃取萃取,将乙锭 - 自由BAC的DNA通过乙醇沉淀浓缩。
最后一步是从核糖核酸转染到允许细胞(图4)之后的全长的SA 14 -14-2 BAC(PBAC / SA 14 -14-2) 体外转录的合成RNA的特异性感染性的测定。该步骤包括三个顺序步骤:在3'步骤1,全长的线性化的SA 14 -14-2的cDNA病毒基因组(图4A)的末端;步骤2,从生产线性的cDNA合成的RNA通过径流转录(图4B)的;和第3步中,重组病毒在BHK-21转染的细胞合成的RNA(图4C)的救援。实验上,PBAC / SA 14 -14-2的两个独立的克隆,线性化用 XbaⅠ消化并用MBN处理以除去由XbaI位消化产生的四碱基的5'突出端。将线性化的BAC进行清理通过苯酚 - 氯仿提取,接着乙醇沉淀。两个纯化的BAC的线性化证实在0.8%琼脂糖凝胶(图5A)。酚 - 氯仿提取必须小心,以确保线性化BAC的无RNA酶的。每两个线性化的BAC的担任用于使用SP6 RNA聚合酶在米7 G(5')ppp的存在下径流转录的cDNA模板(5')的盖模拟。合成RNA的完整性被证明通过在0.6%琼脂糖凝胶上运行两个转录反应混合物的等分试样,以及一个参考1 kb的DNA梯( 图 5B)。在这个简单的测定法中,主要的突出的RNA带总是迁移刚下面的3 kb的DNA参考乐队,似乎是尖锐的。然而,降解的RNA会对同一凝胶的拖尾外观。
感染性中心试验则是金标准,用于确定合成的RNA的特异性感染性。该测定是通过电穿孔的BHK-21细胞的RNA样品,播种的10倍系列稀释的电穿孔的细胞的等份在6孔板含幼稚BHK-21细胞(3×10 5细胞/孔 ),并覆盖琼脂糖进行到细胞单层。培育4天后,存活细胞用甲醛固定并用结晶紫小号olution量化感染性中心(斑块)的数量,其对应于递送到细胞(图6A)的感染性RNA分子的数目。由于用于体外转录的cDNA模板已被证明是无感染性的,直接用于电穿孔的转录反应混合物的27等分试样。电穿孔是用于RNA转染的优选方法;可选地,分子RNA可以通过使用DEAE-葡聚糖和阳离子脂质体的其它方法来进行转染。核糖核酸电穿孔是非常有效的,但"电弧"电脉冲的发生很少如果盐存在的电穿孔反应或如果电穿孔杯中被重用。病毒蛋白的在RNA转染的细胞中的表达进行了检查,使用抗NS1兔抗血清(图6B)免疫荧光实验。在RNA转染的细胞的上清液积累病毒颗粒的生产是一个通过空斑测定(图6C)alyzed。这些实验的结果清楚地表明,该cDNA衍生的合成的RNA是在感染性许可BHK-21细胞,产生重组病毒的高滴度。
| 寡核苷酸 | 序列一个 (5'至3') | 位置 b | 极性 |
| 1RT | TAGGGATCTGGGCGTTTCTG GCAAAT | 2578年至2603年 | 反义 |
| 1F | aatcccgggAGAAGTTTATC TGTGTGAACTT | 1-22 | 感 |
| 1R | attgcggccgcCCACGTCGT TGTGCACGAAGAT | 2532年至2553年 | 反义 |
| 2RT | TTCTGCCTACTCTGCCCCTC CGTTGA | 5975-6000 | 蚂蚁ISENSE |
| 2F | aatcccgggTCAAGCTCAGT GATGTTAACAT | 1800年至1821年 | 感 |
| 2R | attgcggccgcGATGGGTTT CCGAGGATGACTC | 5929-5950 | 反义 |
| 3RT | ACGGTCTTTCCTTCTGCTGC AGGTCT | 9426-9451 | 反义 |
| 3F | aatcccgggGAGGATACATT GCTACCAAGGT | 5500-5521 | 感 |
| 3R | attgcggccgcGTAAGTCAG TTCAATTATGGCT | 9380-9401 | 反义 |
| 4RT | AGATCCTGTGTTCTTCCTCA CCACCA | 10952-10977 | 反义 |
| 4F | aatcccgggAGTGGAAGGCT CAGGCGTCCAA | 9200-9221 | 感 |
| 4R | attgcggccgcAGATCCTGT GTTCTTCCTCACC | 10956-10977 | 反义 |
| SP6F | cataccccgcgtattcccac TA | 感 | |
| SP6R | ACAGATAAACTTCTctatag tgtcccctaaa | 1-14 | 反义 |
| F1F | aggggacactatagAGAAGT TTATCTGTGTG | 1-17 | 感 |
| F1R | TGGATCATTGCCCATGGTAA GCTTA | 638-662 | 反义 |
| X1F | CGAATGGATCGCACAGTGTG GAGAG | 8403-8427 | 感 |
| X1R | AAAGCTTCAAACTCAAGATA CCGTGCTCC | 9120-9148 | 反义 |
| X2F | GGAGCACGGTATCTTGAGTT TGAAGCTTT | 9120-9148 | 感 |
| X2R | cacgtggacgagggcatgcc tgcag | 反义 | |
| ROF | CCAGGAGGACTGGGTTACCA AAGCC | 10670-10694 | 感 |
| ROR | agggcggccgctctagAGAT CCTGTGTTCTTCCTCACCAC | 10954-10977 | 反义 |
| 一个乙脑病毒序列用大写字母显示,和BAC序列表示小写字母。 b核苷酸位置是指JEV SA 14 -14-2(Genbank登录号JN604986)的完整基因组序列。 | |||
表1: 用于cDNA合成,PCR扩增,和BAC诱变寡核苷酸。

图1。0;战略乙脑病毒SA 14 -14-2的全长cDNA 为BAC建设的病毒RNA从JEV颗粒(A)隔离。示出的是JEV的SA 14 -14-2的基因组RNA的示意图。 (B)的4重叠的cDNA片段合成(F1至F4)覆盖整个病毒基因组。 ( 三)亚克隆四个重叠的cDNA片段插入BAC载体,创造PBAC / F1至PBAC / F4。 (D)的变形例的克隆的cDNA 用于体外径流转录。 PBAC / F1的SP6是PBAC / F1的包含病毒的5'末端上游的SP6启动子序列的衍生物。 PBAC / F3 KO是PBAC / F3的衍生物,它包含一个无声的点突变(A→9134 T,星号)。 PBAC / F4 RO是PBAC / F4的衍生物包含病毒3'末端的下游人造的XbaⅠ决胜点。 (E STRONG>)全长SA 14 -14-2 BAC组装(PBAC / SA 14 -14-2)。 请点击此处查看该图的放大版本。

图2.合成四个重叠cDNA片段(F1至F4)跨越的JEV的SA 14 -14-2 的全长基因组RNA。四个RT-PCR产物通过电泳在0.8%琼脂糖凝胶评价。男,1 kb的DNA阶梯。四cDNA片段的预期大小显示在凝胶图像的底部。 请点击此处查看该图的放大版本。
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图3.含纯化乙脑病毒的全长cDNA SA 14 -14-2 的BAC中 的 BAC质粒从大肠杆菌中分离大肠杆菌 DH10B由SDS-碱裂解法和通过捆在氯化铯-溴化乙锭梯度进一步纯化。介绍的是使用16×76毫米密封聚丙烯管的氯化铯,溴化乙锭梯度的一个例子。 请点击此处查看该图的放大版本。

图4.概述传染性病毒的全长乙脑病毒SA 14 -14-2的cDNA组装在BAC 复苏 的 cDNA模板(一)线性化。全长的JEV BAC被切断与XbaⅠ和治疗MBN。 (二)合成的RNA转录物。将线性化的cDNA通过SP6 RNA聚合酶在米7 G(5')PPP(5')甲帽类似物的存在下转录。 ( 三)恢复合成JEVs的。 体外转录的RNA转染BHK-21细胞,通过电产生合成病毒的高滴度。 请点击此处查看该图的放大版本。

图5.合成的RNA的体外 使用全长BAC JEV作为cDNA模板转录。线性化的全长的JEV BAC,PBAC / SA 14 -14-2的(A)的生成。 PBAC的两个独立克隆/ SA 14 -14-2(CL.1和Cl.2)通过消化XbaⅠ和后续治疗MBN线性化。将线性化的BAC通过电泳在0.8%琼脂糖凝胶检查。 ( 二)通过径流转录生产合成RNA的。每两个线性化的BAC的用作SP6 RNA聚合酶径流转录的模板。两个转录反应的等分试样上的0.6%琼脂糖凝胶上运行。男,1 kb的DNA阶梯。 请点击此处查看该图的放大版本。

从全长JEV BAC和合成病毒的恢复转录合成RNA的图6.具体感染性。BHK-21细胞是模拟电穿孔(模拟),或电穿孔而得fr处的RNA转录嗡每个全长的JEV BAC(CL.1和Cl.2)的两个独立的克隆。 (A)RNA感染力。将细胞覆盖有琼脂糖和,以4天转染后以结晶紫染色。核糖核酸感染是由感染性中心试验测定来估算的感染性RNA的电穿孔进入细胞(左面板)的量。另外,感染性中心的有代表性图像示(右图)。 (二)蛋白的表达。细胞在4孔室载玻片中培养。在20小时后转染(HPT)中的RNA电穿孔的细胞的病毒蛋白的表达是通过使用一个初级抗NS1兔抗血清和次级的Cy3缀合的山羊抗兔IgG(红色)免疫荧光分析进行分析。细胞核被counterstained用4',6-二脒基-2-苯基(蓝色)。免疫荧光图像被叠加在它们相应的微分干涉对比图像。 (C)病毒的产量。将细胞培养于150毫米培养皿。在22和40 HPT积累了RNA电穿孔细胞的培养上清液感染性病毒粒子的生产是由斑块检测检查。 请点击此处查看该图的放大版本。
目前的协议已被成功地用来产生全长感染性cDNA克隆的两种不同菌株(CNU / LP2 27和SA 14 -14-2 28)JEV,黄病毒,其功能性的cDNA已被证明是本来就很难构建和由于传播宿主细胞毒性和克隆基因的遗传不稳定性8,74-76该协议包括三个主要部分组成:第一,采用高保真逆转录酶最大化的病毒RNA的忠实cDNA拷贝合成/放大/ DNA聚合酶;第二,克隆含有毒序列(未公布的数据)的病毒的prM-E的编码区74,77,78在从最初的cDNA亚克隆到最终的全长cDNA组装步骤非常低拷贝数载体的BAC;第三,利用克隆载体的BAC,可容纳外来DNA与120-350 kb的,19-21的平均尺寸,这显然容忍较大的DNA樱雪RTS比其他克隆载体。这种克隆方法将是普遍适用于许多其他正链RNA病毒,特别是那些具有约10〜32 kb的大的RNA基因组。的感染性cDNA克隆的产生是在发展为RNA病毒反向遗传学系统的一个关键步骤,特别是对正链RNA病毒,因为它的基因组作为病毒mRNA是受宿主细胞的核糖体翻译成蛋白质。因此,病毒复制可以通过导入的cDNA衍生的基因组长度RNA分子进入易感宿主细胞启动。感染性JEV cDNA克隆的可用性,当用重组DNA技术结合起来,还增加了我们的病毒生命周期的各个方面的理解,在分子水平上,如基因表达73,79和基因组的复制。63,64,一个全长的JEV cDNA克隆已被证明是用于抗病毒疫苗28和基因递送载体的发展的有价值的工具。 80,81
如同所有的正链RNA病毒中,有在构建可靠官能的cDNA JEV从中高度传染性的RNA 可以在体外进行合成的多个关键步骤。理想的情况下,从全长cDNA的克隆转录合成RNA的顺序应该是相同的,所述病毒基因组RNA,特别是所需要的病毒RNA复制的起始的5'-和3'-端序列的60-62在当前的协议,正宗5'-和3'-末端确保通过将SP6启动子序列的病毒基因组的第一个腺嘌呤核苷酸的上游和定位一个独特人工的XbaⅠ限制性位点的最后的下游病毒基因组的胸腺嘧啶核苷酸,分别。封端的合成的RNA与由一个Xba I位线性化和MBN处理的cDNA德的径流转录被生产正宗5'和3'末端mplate使用SP6 RNA聚合酶底漆与M 7 G(5'),PPP(5')的盖模拟。该协议可以以多种方式进行修改。 体外转录,另一个噬菌体RNA聚合酶(例如,T3或T7)可以在与它的良好定义的启动子序列一起使用。27作为一个径流位点,不同的限制性位点可以使用,如果它不存在在病毒基因组,如果合成的RNA从线性的cDNA与正宗的3'端结束。 3'-端核苷酸序列的重要性已被证明在核糖核酸感染性〜10倍的下降,当一个合成的RNA包含三个或四个病毒无关的核苷酸在其3'末端27在体外转录反应中,既第m 7 G(5'),PPP(5')A和m 7 G(5'),PPP(5')G帽类似物可同样用得好,病毒5后者虽然地方不相关的额外摹核苷酸上游'末端,但是这此外不改变的感染性或合成的RNA复制。27此外,除去从RNA转录通过DNA酶I消化的cDNA模板是没有必要的核糖核酸的感染性的测试,因为与cDNA模板本身不是感染性的。27
上述BAC技术已被应用到构建感染性cDNA克隆为少数正链RNA病毒,即,二JEVs,CNU / LP2 27和SA 14 -14-2 28(基因组的大小,〜11 kb的); 2登革热病毒,BR / 90 26和NGC 29(〜11 KB);牛病毒性腹泻病毒,SD1(〜12 KB); 25两种经典猪瘟病毒,C和帕德博恩(〜12 KB); 24边界病病毒,吉夫霍恩(〜12 KB); 24猪繁殖与呼吸综合征病毒,PL97-1 / LP1(〜15 KB); 30传染性胃肠炎病毒,PUR46-MAD(〜29 KB); 16猫传染性腹膜炎病毒,DF-2(〜29 KB); 32严重急性呼吸系统综合症冠 状病毒,乌尔巴尼(〜30 KB); 9中东呼吸综合症,EMC / 2012(〜30 KB); 17和人类冠状病毒,病毒OC43(〜 31 KB)31使用的BACs用于cDNA结构的主要优点是大的,1或2拷贝BAC质粒的高遗传稳定性。然而,其非常低拷贝数的固有性质是因为BAC DNA和随之减少在BAC DNA的纯度相对于宿主染色体DNA的非常低的产率的也是一个很大的缺点,。在当前的协议,BAC DNA的产率通过生长大肠杆菌最大化大肠杆菌 DH10B在营养丰富的介质,的2xYT转化的感染性BAC PBAC / SA 14 -14-2。尽管这样的努力,平均产量仅在从500毫升的2xYT肉汤BAC DNA的〜15微克。而且,BAC DNA的纯度最好使用氯化铯 - 溴化乙锭密度梯度离心进行纯化达到的,而不是通常使用的基于列的质粒分离。但是,要记住重要的是,BAC转化E.大肠杆菌不应过度生长,因为它可能会危及克隆的cDNA的遗传稳定性,和更高的增长并不必然导致更大的产率或更高纯度的BAC DNA。
这里描述的协议是一个优化的,高效和简化的遗传稳定的全长感染性cDNA克隆作为BAC为JEV的构造和繁殖方法中,一个过程曾经认为实际上不可能。此相同的克隆策略,也可以应用于其它许多正链RNA病毒。在一般情况下,感染性cDNA克隆使我们介绍了各种突变(例如,缺失,插入,和点突变)的成病毒RNA基因组来研究它们的生物学功能中的病毒复制和发病机理。该cDNA为基础的反向遗传学系统使得能够开发和TES吨疫苗和靶向感兴趣的特定正链RNA病毒的毒力因子(多个)治疗的候选人。此外,这种感染性cDNA技术也可以用来作为病毒载体,能够表达外来感兴趣的基因(多个)用于生物医学研究中的许多应用。
提交人声明,他们没有相互竞争的经济利益。
作者感谢犹他州科学技术和研究基金对 YML 的支持,以及韩国国家研究基金会对 SIY 的支持(2009-0069679 和 2010-0010154)。这项研究得到了犹他州立大学犹他州农业实验站的支持,并被批准为期刊论文编号 UAES #8753。此外,作者感谢 Deborah McClellan 博士的编辑帮助。
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 1.分子克隆 | |||
| 2xYT 肉汤 | Sigma-Aldrich | Y2377 | |
| [3H]UTP | PerkinElmer | NET380250UC | 放射性 |
| 50 ml 管 | Thermo Scientific (Nalgene) | 3114-0050 | |
| 250 ml 瓶 | Beckman Coulter | 356011 | |
| 琼脂糖 | Lonza | 50004 | |
| 琼脂糖(低熔点) | Life Technologies (Invitrogen) | 16520-100 | |
| AvaI | New England BioLabs | R0152S | |
| AvrII | 新英格兰生物实验室 | R0174S | |
| BamHI | 新英格兰生物实验室 | R0136S | |
| BsiWI | 新英格兰生物实验室 | R0553S | |
| BsrGI | 新英格兰BioLabs | R0575S | |
| 丁醇 | Fisher Scientific | A399-1 | |
| 氯化铯 | Fisher Scientific | BP1595-1 | |
| 氯霉素 | Sigma-Aldrich | C0378 | |
| 氯仿 | Sigma-Aldrich | C2432 | 致癌 |
| DE-81 滤纸 | GE Healthcare Life Sciences | 3658-023 | |
| dNTP 混合物 | Life Technologies (Invitrogen) | 18427-088 | |
| 大肠杆菌 DH10B | Life Technologies (Invitrogen) | 18297-010 | |
| EDTA | Sigma-Aldrich | E5134 | |
| 乙醇 | Sigma-Aldrich | E7023 | |
| 溴化乙锭 | Sigma-Aldrich | E7637 | 毒性和高诱变性 |
| 过滤柱(质粒大提试剂盒) | Life Technologies (Invitrogen) | K2100-26 | |
| 冰醋酸 | Sigma-Aldrich | A6283 | 刺激性 |
| 葡萄糖 | Sigma-Aldrich | G5400 | |
| 糖原 | 罗氏 | 10901393001 | |
| 高保真 DNA 聚合酶 | New England BioLabs | M0491S | |
| 异戊醇 | Sigma-Aldrich | I9392 | 易燃 |
| 异丙醇 | Amresco | 0918 | 易燃 |
| LB 肉汤 | Life Technologies (Invitrogen) | 12795-027 | |
| 氯化锂 | Sigma-Aldrich | L9650 | |
| 溶菌酶 | Amresco | 0663 | |
| 氯化镁 | Sigma-Aldrich | M8266 | |
| M-MLV 逆转录酶 | Life Technologies (Invitrogen) | 18080-044 | |
| 绿豆核酸酶 | New England BioLabs | M0250S | |
| 针头 (18G, 20G) | BD | 305196, 305175 | 生物危害性 (锐器废料) |
| NotI | New England BioLabs | R0189S | |
| 寡核苷酸 | 整合 DNA 技术 | 定制寡核苷酸合成 | |
| PacI | New England BioLabs | R0547S | |
| pBeloBAC11 | New England BioLabs | ER2420S (E4154S) | |
| 苯酚(缓冲液饱和) | Life Technologies (Invitrogen) | 15513-039 | 毒性和强腐蚀性 |
| 苯酚:氯仿:异戊醇 | Life Technologies (Invitrogen) | 15593-031 | 毒性和强腐蚀性 |
| 苯酚:异硫氰酸胍 | Life Technologies (Ambion) | 10296-010 | 、腐蚀性和刺激性 |
| Pme I | New England BioLabs | R0560S | |
| 醋酸钾 | Amresco | 0698 | |
| RNase抑制剂 | Life Technologies(Invitrogen) | 10777-019 | |
| rNTP套装 | GE医疗保健生命科学 | 27-2025-01 | |
| 可密封聚丙烯管(16 & 76 mm) | 贝克曼库尔特 | 342413 | |
| SfiI | 新英格兰生物实验室 | R0123S | |
| SMA I | 新英格兰生物实验室 | R0141S | |
| 乙酸钠 | Sigma-Aldrich | S2889 | |
| 十二烷基硫酸钠 | Amresco | 0227 | |
| 氢氧化钠 | Sigma-Aldrich | S5881 | |
| SP6 RNA 聚合酶 | New England BioLabs | M0207S | |
| 离心柱(质粒小量制备试剂盒) | Life Technologies (Invitrogen) | K2100-11 | |
| 注射器 | HSW NORM-JECT | 4200.000V0 | |
| T4 DNA 连接酶 | New England BioLabs | M0202S | |
| Tris | Amresco | 0826 | |
| tRNA(酵母) | Life Technologies (Invitrogen) | 15401-011 | |
| XbaI | 新英格兰生物实验室 | R0145S | |
| 名称 | Company | 目录号 | 评论 |
| 2。细胞培养 | |||
| Alpha Minimal Essential Medium | Life Technologies (Gibco) | 12561-049 | |
| 锥形管 (50 mL) | VWR | 21008-242 | |
| 结晶紫 | Sigma-Aldrich | C0775 | |
| 培养皿 (150 mm) | TPP | 93150 | |
| 比色皿(2 mm 间隙) | 哈佛仪器 | 450125 | |
| 胎牛血清 | Life Technologies (Gibco) | 16000-044 | |
| 甲醛 | Sigma-Aldrich | F1635 | 毒性和致癌 |
| 性谷氨酰胺 | Life Technologies (Gibco) | 25030-081 | |
| 最低必需培养基 | Life Technologies (Gibco) | 61100-061 | |
| 青霉素/链霉素 | Life Technologies (Gibco) | 15070-063 | |
| 氯化钾 | Sigma-Aldrich | P3911 | |
| 磷酸二氢钾 | Sigma-Aldrich | P9791 | |
| 六孔板 | TPP | 92006 | |
| 氯化钠 | Sigma-Aldrich | S3014 | |
| 磷酸氢二钠 | Sigma-Aldrich | S3264 | |
| 胰蛋白酶-EDTA (0.25%) | Life Technologies (Gibco) | 25200-056 | |
| 维生素 | Sigma-Aldrich | M6895 | |
| 名称 | Company | 目录号 | 评论 |
| 3。设备 | |||
| 琼脂糖凝胶电泳系统 | Mupid | MPDEXU-01 | |
| CO2 培养箱 | Thermo Scientific | Heracell 150i | |
| 台式离心机 | Thermo Scientific | ST16R | |
| 电穿孔仪 | 哈佛仪器 | ECM 830 | |
| 长波紫外线灯(手持式) | UVP | UVGL-58 | |
| 台式离心机 | 贝克曼库尔特 | 368826 | |
| 热循环仪 | Life Technologies (Applied Biosystems) | GeneAmp PCR 系统 9700 | |
| 涡旋仪 | Scientific Industries | G-560 | |
| 水浴 | Jeio Tech | WB-10E |
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