שפעת וירוס (IAV) הוא מעטפת מחולקת אחד תקוע התחושה שלילית וירוס RNA של המשפחה Orthomyxo, 1,2,3. ארגון הבריאות העולמי (אשר) מעריך 3-5 מיליון מקרי שפעת שנתיים ומעל 250,000 מקרי מוות משפעת ברחבי העולם4,5,6. קבוצות החשופות במיוחד לשפעת הן הקשישים, האנשים הסובלים מחיסוני וילדים7,8,9,10,11. למרות החיסונים זמינים ומייצגים את ההתערבות הנפוצה והיעילה ביותר נגד זיהום נגיפי, iav מסוגל במהירות להתפתח ולברוח החסינות הקיימת3,12,13, מיכל בן 14 , 15. הופעתה מחדש של זן H1N1 מגיפה ב 2009 והופעתה של iav הפתוגני חוזר האיום המתמיד על בריאות הציבור האנושי ברחבי העולם4,16.
במהלך מגיפה או מגיפה, חיוני לקבוע במהירות את הפתוגניות ואת הקבילות של וירוסים מבודדים לאחרונה. טכניקות זמינות כיום כדי לזהות את הווירוס הם זמן רב ולפעמים דורשים שימוש בגישות מפרך, אשר יכול לעכב את השלמת הניתוחים17,18,19,20. יתר על כן, הנוכחות הנגיף הנוכחי קשה לשנות את היקף, אשר יכול להיות הכרחי במהלך האירוע של התפרצות. לבסוף, השימוש במודלים בעלי חיים מאומתים של זיהום, כגון עכברים, שרקנים וחמוסים משמשים באופן שגרתי והם חיוניים בלימוד דלקות שפעת, תגובות החיסון, ואת היעילות של חיסונים חדשים ו/או antivirals. עם זאת, מודלים אלה הם מגבילים בשל חוסר יכולת להתבונן הדינמיקה הנגיפית בזמן אמת; זה מגביל את המחקרים לדימות סטטי של זיהומים ויראליים21,22,23,24,25. בעלי חיים ששימשו באותם מוסר מורדמים גם על מנת לקבוע עומס נגיפי, ובכך להגדיל את מספר בעלי החיים הנדרשים להשלים את המחקרים26. כדי לעקוף את כל המגבלות האלה, חוקרים רבים להסתמך על השימוש רקומביננטי שכפול-המוסמכת, כתב iavs המבטא, אשר מסוגלים האצת virological בחני וגילוי עומס ויראלי הפצת ב vivo בזמן אמת26 ,27,28,29,30,31,32,33,34,35 ,36,37,38,39,40,41. חשוב מכך, אלה ביטוי הכתב iavs מסוגלים לשכפל באופן דומה מסוג פראי (WT) iavs בתרבות התא במודלים של בעלי חיים של זיהום33,42.
חלבונים פלואורסצנט וביולומינטי הם שתי מערכות עיתונאי המשמשות בדרך כלל על ידי חוקרים בשל רגישותם, יציבותו וקלות השימוש. בנוסף, יש תמיכה עצומה וקידום בטכנולוגיית פלורסנט לגילוי חלבון biלומילנט43,44,45,46,47,48 . חלבונים פלורסנט ו לוציפראז יש מאפיינים שונים המאפשרים להם זוהר, במיוחד שונות כמה מדינות נרגש נוצרות וכיצד emittance מזוהה43,44,45, 46,47,48. חלבונים פלורסנט מתרגשים לראשונה על ידי קליטת אנרגיה, אשר שוחרר לאחר מכן כאור באורך הגל שונה כמו מולקולות ירידה למצב אנרגיה נמוכה43. מצד שני, הביולומינסנציה נגזרת מתגובת מיקרופון כימית המערבת מצע, חמצן, ולפעמים ATP כדי לייצר אור45. בשל המאפיינים השונים של שני סוגים אלה של חלבונים כתבת, אחד אולי יותר יתרון מהשני בהתאם לחקר העניין. בעוד חלבונים פלורסנט משמשים באופן נרחב כדי להתבונן לוקליזציה הסלולר28,41, שלהם אותות vivo יש עוצמה מספקת והם מטושטשים לעתים קרובות על ידי פלואורסצנטית אוטומטי ב-live רקמות49. לכן, החוקרים להסתמך על לוציטיות כדי להעריך דינמיקה נגיפית באורגניזמים חיים, למרות חלבונים פלורסנט יכול להיות מועדף עבור ex vivo לימודים50,51,52,53. בניגוד חלבונים פלורסנט, לוציפרטיות נוח יותר עבור במחקרים vivo וישימה יותר בגישות שאינן פולשנית26,27,28,29,30 , מיכל בן 31 , 32 , 33 , 34 , 35 , 36 , 37 , 38 , 39 , 40 , 41 , 54. בסופו של דבר, מבוסס על סוג של המחקר, החוקרים חייבים לבחור בין השימוש של פלורסנט או חלבון עיתונאי לוציא כמו הבדיקה שלהם, אשר נושאים את המחקר שלהם לסחר-off של פונקציונליות ורגישויות, ובאופן חמור מגביל את התועלת של וירוסי העיתונאי הרקומביננטי. יתר על כן, יש חששות לגבי הקורלציה בין הביטוי של גנים עיתונאי שונים באמצעות מערכות האור או לוציפראז ויראלי שכפול או הפצה, אשר עלול לסכן את הפרשנות של הנתונים שהושגו עם הבעת הכתבת לכתב.
יש לנו להתגבר על מגבלה זו על ידי יצירת רקומביננטי שכפול מוסמך bi-עיתונאי iav (birflu פעת) כי מקודד עבור פלורסנט הן חלבון ללוציפראז באותו גנום נגיפי55 (איור 1). כאן, הננו לוציפראז (nluc), חלבון ביולומינינט קטן ובהיר48, הוכנס במעלה הזרם של הרצף hemagglutinin (ha) בקטע של ויראלי של שפעת a/פורטו ריקו/08/1934 H1N1 (PR8)24,33, 40,55,56,57. בנוסף, ונוס, חלבון פלורסנט monomeric בשימוש תכוף, הוכנס לתוך לא מבנית (NS) קטע נגיפי32,33,36,41,55. מאז בירשפעת מקודד עבור הגנים הן פלורסנט וללוציפראז כתבת, או האות חלבון הכתב יכול לשמש כבדיקה כדי לקבוע שכפול נגיפי והפצת במבחנה או vivo55. פרטים נוספים על הדור ובתחום החוץ או באפיון vivo של בירפעת ניתן למצוא בפרסום האחרון שלנו55. בירפעת ניתן להשתמש כדי לבחון את האפקטיביות של תרופות אנטי ויראליות או לנטרל נוגדנים באמצעות פלורסנט הרומן-ו ביולומינט מבוססי מיקרורומיליזציה שיטת55. יתר על כן, בירפעת יכול לשמש גם כדי להעריך דינמיקה נגיפית במודל העכבר של זיהום55. בכתב יד זה, אנו מתארים את ההליכים לאפיין BIRFLU55 בתחום החוץ הגופית וכיצד ללמוד זיהום בירפעת בעכברים באמצעות מערכות הדמיה vivo איננסנציה לאיתור nluc ב vivo או של ונוס ex vivo.
השילוב של טכניקות חדשניות בביולוגיה מולקולרית, מחקר בעלי חיים וטכנולוגיות הדמיה, מביא לחוקרים את ההזדמנות הייחודית להשתמש BIRFLU עבור מחקר IAV, כולל המחקר של האינטראקציות וירוס מארח, דינמיקה של זיהום נגיפי; התפתחות החיסון הרומן גישות לטיפול הטיפולית של זיהומים IAV או שימוש פוטנציאלי של IAV כמו וקטור החיסון לטיפול בדלקות פתוגן אחרות.