Le test de FLIPS amplifie et séquences simple, près de provirus pleine longueur de VIH-1. Le protocole comporte 6 étapes pour obtenir près de séquences proviral pleine longueur. Ces étapes comprennent : la lyse des cellules, PCR nichée de provirus pleine longueur de VIH-1 (intactes ou défectueux), purification d’ADN et quantification, séquençage de préparation de la bibliothèque, NGS, infectées et de novo Assemblée de séquencé provirus. La fin de chaque étape peut être considéré comme un point de contrôle dont la qualité du produit (p. ex. amplifiés d’ADN, ADN purifié, bibliothèque de séquençage ou séquence) peut être évaluée avant la prochaine étape. Un aperçu de l’évaluation effectuée à la fin de chaque étape et les résultats attendus sont énoncés ci-dessous.
Suite à la PCR nichée, les produits d’amplification sont exécutés sur un gel d’agarose à 1 % (Figure 3). La qualité initiale de la PCR peut être déterminée par l’inspection des témoins négatifs et positifs. Puits de contrôle négatif contenant du produit amplifié indiquent la contamination et puits de contrôle positif en l’absence du produit amplifié amplification insuffisante. Ensuite, puits contenant des produits amplifiés sont sélectionnés pour l’ordonnancement. Pour éviter les puits contenant des mélanges de plusieurs provirus amplifiés, seulement les puits contenant du produit amplifié à dilution point final sont considérés pour le séquençage. Selon la distribution de Poisson, la dilution point final se trouve quand 30 % des puits sont positifs pour produit amplifié. À cette dilution, il y a un 80 % chance ces puits contiennent un provirus amplifié unique. En outre, puits contenant plusieurs provirus amplifiés de différentes longueurs peuvent être visualisées à ce stade que les bandes multiples apparaîtra sur le gel. Ces puits ne doivent pas être sélectionnés de séquençage (Figure 3).
Après la purification des provirus amplifiés sélectionné pour le séquençage, quantification assure qu'aucun ADN proviral n’est perdue au cours de l’étape de purification. Si la concentration de l’ADN d’un provirus amplifié est < 0,2 ng/µL, l’échantillon restant dans le PCR2 plaque peut être épuré. Un point de contrôle similaire survient après préparation de bibliothèque, dans laquelle chaque bibliothèque est quantifiée. Ceci assure provirus individuels ont été convenablement fragmentés, tag et amplifiés avant séquençage. Chaque bibliothèque proviral est regroupé dans des quantités équimolaires à une concentration finale de bibliothèque de 4 nM (ou tel que spécifié par le fournisseur de séquençage). Si la concentration d’une bibliothèque individuelle provirale est trop faible, il peut être exclu du pool de bibliothèque de séquençage, ou la bibliothèque individuelle établi à nouveau. Une dernière vérification de la concentration de la bibliothèque de mise en commun est effectuée avant de séquençage ainsi que de confirmer la longueur moyenne de fragment.
Étapes de contrôle qualité avant l’étape de l’Assemblée de novo assure la qualité des lectures utilisées pour assembler le contig proviral final. Ces étapes incluent : suppression de séquences de l’adaptateur, règlage de 5' et 3' nucléotides, une limite de qualité très strictes et en ignorant les courtes lectures. CLC Genomics Workbench peut fournir des rapports de contrôle de la qualité qui peuvent être utilisés avant d’évaluer la qualité initiale des lectures et des paramètres de coupe guide, puis après pour déterminer si la compensation était suffisante pour supprimer les régions de basse qualité. En outre, pour l’assemblage de novo , la qualité de l’assemblé contigs peut être évaluée à une profondeur suffisante (> 1000 X) et une bonne uniformité de la couverture (Figure 4 a). Une population mixte peut également être identifiée à ce stade. Mélanges de plusieurs provirus pleine longueur (~ 9 kb) sont identifiés par la présence de multiples SNP avec une fréquence de plus de 40 %, alors que les mélanges du short (contenant une grande délétion interne) et du provirus pleine longueur peuvent être identifiés par l’inégale lire la couverture après le mappage à un album de référence du même participant (Figure 4 b).
Selon l’application, l’alignement final peut être visualisé en utilisant des outils comme ggtree disponible comme paquet dans « R: A langage et un environnement de calcul statistique »27. Dans une étude récente, FLIPS servait à provirus séquence VIH-1 de la mémoire naïve, centrale, transitoire et effectrices CD4+ T les cellules isolées de particuliers sur l’ART à long terme, dans le but d’identifier les sous-ensembles de cellule particulière a montré plus haut proportions de génétiquement intacte et potentiellement aptes à la réplication du VIH-12. Représentation visuelle des séquences isolées d’un des participants de cette étude (participant 2026) est présentée ici, (Figure 5). Ce participant, la majorité (97 %) des séquences était défectueuse, avec des séquences intactes trouvés à effecteur et mémoire transitoire CD4+ T des cellules. Cet outil de visualisation est utile pour afficher le nombre de séquences avec des grandes délétions internes et leur position dans le génome. Elle peut être annotée plus loin pour indiquer les séquences avec les codons stop délétères, mutations de déphasage et destructions/mutations dans le site MSD et/ou le signal de l’emballage.
Une application du dosage FLIPS est d’identifier génétiquement intactes et potentiellement aptes à la réplication du VIH-1 provirus. Dans une étude récente de 531 séquences isolées de CD4 des cellules de 6 participants sur l’ART à long terme,+ T 26 provirus de HIV-1 génétiquement intactes (5 %) ont été identifiés2. Les provirus défectueux restants comprenaient ceux renfermant des séquences d’inversion (6 %), grandes délétions internes (68 %), arrêt délétères codons/hypermutation somatique (9 %), mutations de déphasage (1 %) et de défauts dans le signal de l’emballage et/ou les mutations dans le site MSD (11 %) .

Figure 2 : Vue d’ensemble du flux de travail pour l’assemblage de novo de provirus VIH-1. Les principales étapes du flux de travail incluent : séquence 1) lire le contrôle de la qualité, 2) fusion des paires qui se chevauchent, 3) Assemblée de novo et 4) remappage et création d’un consensus ont été couleur rouge, bleu, vert et orange, respectivement. Ce chiffre a été modifié par Hiener et al. 2 . S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 3 : gel d’agarose exemple de PCR amplifiés provirus VIH-1. Puits 1, 2, 3, 6, 9 et 10 contiennent amplifiés provirus VIH-1. Bien 10 contient un provirus avec une grande délétion interne, 2 puits contient co amplification de deux provirus VIH-1 de différentes longueurs (mélange) et 12 puits contient le contrôle positif. Noter le pourcentage de puits contenant du produit amplifié est 60 %, ce qui est supérieure au pourcentage requis pour isoler les modèles simples. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 4 : exemple de sortie de cartographie lire. (A) exemple démontrant la même couverture en raison de l’amplification d’un provirus unique de HIV-1 pleine longueur. Suite de novo Assemblée, toutes les lectures sont mappées à la contig assemblé pour produire une séquence consensus. La plate-forme logicielle permet les lectures mappés à inspecter pour une couverture suffisante et même. (B) exemple démontrant l’amplification Co de deux provirus VIH-1 de différentes longueurs (mélange). Pour déterminer les mélanges, lectures sont mappées à une séquence de référence pleine longueur (~ 9 kb) depuis le même participant et lire cartographie inspectée. La présence de couverture inégale indique un mélange. Cette figure est reproduite avec la permission de Qiagen14. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 5 : Visualisation d’exemple de séquences proviral du VIH-1 isolé de CD4+ T cell sous-ensembles d’un individu sur l’ART à long terme. Séquences proviral individuels du VIH-1 sont représentées par des traits horizontaux. Ce chiffre a été modifié par Hiener et al. 2 . S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.