מתוארים כאן היא שיטה יעילה כיצד לייצר מניות סיכוייו גבוהה ויראלי של וירוס הפטיטיס E (האוהב) כדי להדביק ביעילות תאים hepatoma. עם השיטה המוצגת, הן לא מעטפת, כמו גם חלקיקים ויראלי מעטוף ניתן לקצור ומשמש לצורך הצגת קווי תאים שונים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
מתוארים כאן היא שיטה יעילה כיצד לייצר מניות סיכוייו גבוהה ויראלי של וירוס הפטיטיס E (האוהב) כדי להדביק ביעילות תאים hepatoma. עם השיטה המוצגת, הן לא מעטפת, כמו גם חלקיקים ויראלי מעטוף ניתן לקצור ומשמש לצורך הצגת קווי תאים שונים.
וירוס צהבת E הוא הגורם המוביל של שחמת הכבד ואת אי ספיקת כבד עם הגדלת שכיחות ברחבי העולם. וירוס ה-RNA היחיד המועבר ברובו על ידי עירויי דם, תנאים סניטריים מספיקים ומוצרי מזון מזוהמים. כדי לצאת התרופה מחוץ לתווית ריבוירין (rbv) היא הטיפול בבחירה עבור חולים רבים. למרות זאת, יש לזהות את הטיפול המסוים. עד כה, הידע על מחזור החיים האוהב והפתוגנזה הושפע באופן קשה בשל היעדר מערכת יעילה של התרבות התאית של הגוף. מערכת התרבות הסלולרית האיתנה חיונית לחקר מחזור החיים הנגיפי הכולל גם את הפתוגנזה הנגיפית. עם השיטה המתוארת כאן ניתן לייצר מגדל ויראלי של עד 3 x 106 מיקוד להרכיב יחידה/ml (ffu/ml) של האדם הלא עטוף ואת עד 5 x 104 ffu/ml של מעטפת. באמצעות חלקיקים אלה, ניתן להדביק מגוון של תאים של מקורות מגוונים, כולל תאים ראשוניים ואנושיים, כמו גם קווי תאים של בעלי חיים. הייצור של חלקיקי אוהב זיהומיות מפלמידים מהווה מקור אינסופי, מה שהופך את הפרוטוקול הזה ליעיל ביותר.
צהבת E היא מחלה די מזלזל עם שכיחות גוברת ברחבי העולם. כ 20,000,000 זיהומים לגרום ליותר מ 70,000 מקרי מוות בשנה1. הסוכן הבסיסי, וירוס הפטיטיס (שלום), הוצב מחודש לאחרונה והוא מסווג כיום בתוך המשפחה Hepe, כולל הנגיף האורתופהווירוס ו piscihepevirus. האוהב של מקורות שונים מסווג בתוך מינים Orthohepevirus A-D כולל מבודד מבני אדם, חזיר, ארנבים, חולדות, ציפורים ויונקים אחרים2. בזמן הנוכחי, שמונה גנוסוגים שונים (GT) של חיובי, וירוס יחיד שנתקע RNA זוהו2. למרות שהם נבדלים בזהות הרצף שלהם, נתיבי שידור והפצה גיאוגרפית, מבנה גנומית שלהם הוא שימור מאוד. יותר ספציפי, הגנום 7.2 kbp האוהב מחולק ל 3 מסגרות קריאה הגדול פתוח (ORF1 -3). בעוד ORF1 מקודד את כל האנזימים הדרושים עבור שכפול מוצלח בתא המארח, ORF2 מקודד את חלבון הקפיסיד, והחלבון ORF3 מתפקד כערוץ יונים פונקציונלי הנדרש להרכבה ושחרור של חלקיקים זיהומיות3. שוחרר פעם לתוך הבסיס או לומן פסגה חי קיים בשני, quasienveloped ו מינים לא עטוף/עירום תלוי אם הנגיף מקורו דם או צואה, בהתאמה4,5.
בעוד GT1 ו GT2 נמצאים בעיקר במדינות מתפתחות רק מדביק את בני האדם6 דרך הדרך הצואה אוראלי, GT3, GT4 ו GT7 מתרחשים בעיקר במדינות מפותחות1,7 עם מגוון של מינים המשרתים כמו מאגרים, למשל, חזיר8, חולדה9, עוף10,11, צבי12,,22נמייה13, בת14, ארנב15,16, בר חזיר17 ועוד הרבה יותר7,18,19, מתן ראיות של zoonosis7,20,21 בנוסף לתנאים הסניטריים מספיק23 ומוצרי מזון מזוהם12,24,25,26, העברה באמצעות עירוי דם ושתילת איברים ניתן גם כן27,28. אוהב הוא גורם נפוץ של שחמת הכבד וכישלון הכבד29 במיוחד בחולים עם מחלת הכבד הקיימים מראש, אנשים בסיכון חיסוני (גנוטיפ 3, 4 ו 7) ונשים הרות (גנוטיפ 1). של הערה, יש גם ביטויים מחוץ לכבד כגון מחלה המטפאות30,31,32, הפרעות נוירולוגיות33 ופציעה הכליה34.
עד כה, התרופה מחוץ לתווית ריבוירין (rbv) היא הטיפול בבחירה עבור חולים רבים נגועים35,36. עם זאת, דווח על מקרים של כישלון הטיפול והתוצאות הרפואיות העניות לטווח הארוך דווחו. כישלון הטיפול נקשר מוטגנזה ויראלית ומוגברת טרוגניות ויראלי בחולים37נגועים באופןכרוני 37,38,39. להפך, האחרונה רטרוספקטיבי האירופי הכנס למחקר לא היה מסוגל לתאם פולימונאז מוטציות לכשל הטיפול RBV40. בתצפיות קליניות ובניסויים מחוץ למבחנה, אינטרפרון41,42,43, sofosbuvir44,45, מלחי אבץ46 ו-סילברול47,48 הראו גם אפקטים אנטי-ויראליים. למרות זאת, טיפול מסוים בנושא החיים נותר להימצא, והוא מושפע מחוסר הידע על מחזור חיי החיות והפתוגנזה שלה. לפיכך, מערכת תרבות תא חזקה למחקרים וירולוגיים ופיתוח תרופות אנטי-ויראליות חדשות, נחוצה בדחיפות49.
למרבה הצער, כמו וירוסים אחרים הפטיטיס, כלומר, קשה להפיץ בקווי התא קונבנציונאלי בדרך כלל מתקדם לאט מאוד מוביל ויראלי נמוך עומסים. אף על פי כן, קבוצות מסוימות הצליחו להגביר את העומסים ויראלי על ידי הדור של קו התא subclones50 או התאמה של תוספי מדיה51. לאחרונה הדור של cdna שיבוטים52 ו עיבוד של המטופל הראשי מבודד על ידי passaging53,54 הפצת האוהב משופרת נוסף בתרבות התא55. בפרוטוקול זה, השתמשנו הגנום של תרבות התא הותאם מאמץ Kernow-C1 (המכונה p6_WT)54 ו מוטציה זן מחסה מוטציה שיפור שכפול (המכונה p6_G1634R)37. Kernow-C1 הוא זן הנפוץ ביותר בתרבות תא מאוהב והוא מסוגל לייצר עומסים ויראלי גבוהה. על ידי הערכת ויראלי מספרים העתק RNA, שכפול האוהב יכול להיות מנוטרים בתוך מבחנה. עם זאת, טכניקות אלה אינן מאפשרות הערכה של מספר החלקיקים הזיהומיות המיוצרים. לכן, יש לנו הקימה מודלובורנציה כתמים כדי לקבוע מיקוד ויוצרים יחידות (FFU/mL).
השיטה המתוארת כאן56 יכולה לשמש להפקת חלקיקים ויראליים מדבקים באורך מלא, המסוגלים להדביק מגוון סוגי תאים ממקורות שונים, כולל תאים ראשוניים וקווי תאים. זהו תנאי מוקדם בסיסי לפענח היבטים חשובים של זיהום והטרוריזם. אין צורך בחיסונים. בדרך כלל מוגבלים בחולים הייצור של חלקיקי אוהב זיהומיות מפלמידים מהווה מקור אינסופי, מה שהופך פרוטוקול זה זהובה יעיל. בנוסף, מערכת זו יכולה לשמש עבור הגנטיקה הפוכה המאפשרת את המחקר של שינוי הגנום מזוהה vivo ואת השפעתם על שכפול וכושר. טכניקה זו גוברת על מגבלות רבות, ויכולה לסלול את הדרך להתפתחות הסמים, ללימודי מוטגנזה ולהערכת אינטראקציות של מארחי וירוסים כגון מגבלות או מקדמי כניסה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הערה: כל הניסויים מתבצעים תחת תנאי BSL-2. כל החומרים שנכנסים במגע עם הפטיטיס וירוס RNA או וירוס זיהומיות יש לשטוף כראוי עם 4% Kohrsolin FF ממיכל פסולת בתוך המכסה לפני לסילוק.
1. הכנה פלסמיד
2. טיהור לינריזציה ובדיקת דנ א

איור 1: התקנה סכמטית של הכיוונון הפלסטי וטיהור ה-DNA. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
הערה: שינלון מגביר את תפוקת ה-RNA במהלך תמלול מחוץ למבחנה (שלב 3)
3. שעתוק מחוץ גופית של גנוטיפ באורך מלא 3 p6 DNA ו-RNA טיהור

איור 2: התקנה סכמטית של שעתוק החוץ והטיהור של RNA. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
הערה: בתמלול מחוץ לגופית יש צורך לייצר ויראלי RNA גנומית מ-DNA פלמיד.
4. הכנת תאי HepG2 לתרבות התאים הנגזרת מתעשיית החברה

איור 3: התקנה סכמטית להכנת תאי HepG2 עבור תרבות התא הנגזרת מייצור החברה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
הערה: כדי למנוע זיהום, הכנת תאים, אלקטרופורציה, זיהום, קצירת וקיבוע התא בוצעו בתנאים סטריליים במתקן ברמה אבטחה טיחות 2. מדרגות דגירה ב 37 ° c המערבות תאים הושלמו בחממה 5% CO2 .
5. אלקטרופורציה של תאי HepG2

איור 4: מלכודת ניסיונית סכמטית לאלקטרופורציה של תאי HepG2. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
6. קציר של חברת הפנים והחילוץ

איור 5: התקנה סכמטית לצורך קצירת המידע הפנים-מתוך. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
7. זיהום של תאים HepG2/C3A עם חברת הפנים והחילוץ

איור 6: התקנה סכמטית לזיהום של HepG2/C3A תאים עם הפנים והחילוץ. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
הערה: הזיהום של תאים HepG2/C3A יבטיח כי חלקיקים זיהומיות יוצרו. בנוסף, את הטיטור של המרכז הבין-תאיים והמ, משתמשים כדי לחשב את מסכת הווירוסים ב-FFU/mL. זה מאוחר יותר נקרא בקרת זיהום (IC).
8. כתמים אימונולואורוסנס של הדלקת ובקרת זיהום

איור 7: מלכודת ניסיונית סכמטית לצביעת הזיהום ובקרת הדלקת. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
9. קביעת FFU
הערה: FFU אחד מוגדר כתאים ORF2-חיוביים אחד או יותר המופרדים מ-FFU אחר על-ידי לפחות שלושה תאים שליליים.


הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בפרוטוקול זה, אנו מתארים את ההפקה של חברת הייטק מדבקת. הצעד הראשון הוא לבודד את ה-DNA פלמיד (pBluescript_SK_HEVp654 ו-PBLUESCRIPT_SK_HEVP6-G1634R37, איור 8a), אשר לאחר מכן הוא לאחר לבידוד על ידי הגבלת העיכול ומטוהר עבור תמלול מתורבת (איור 1). ניתן לאמת לינלון מוצלח על ידי השוואת ה-DNA הבלתי מתעכל ל-dna של מתעכל באמצעות אלקטרופורזה ג'ל. בנוסף לשינוי גודל, רק להקת DNA אחת צריכה להיות גלויה המייצגת את הצורה הליניארית....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
החל עם ההכנה הפלסטיות, התשואות DNA צריך לחרוג 150 ng/μL כדי להיות מסוגל לבצע לינריזציה מרובים מן המלאי באותו פלסטלינה, אשר ממזער את הסיכון של חיידקים המושרה מוטגנזה של רצפי הגנום המכריע. יתר על כן, חשוב לבדוק את תקציר ההגבלה עבור שורה מלאה פלריזציה על ידי ג'ל אלקטרופורזה (איור 8b). העדר דנ א לינבית הפלסטיות יגרום להגברה מעגל הגורם לתמלול באמצעות מבחנה כדי להיות פחות יעיל. בנוסף, שלמות RNA צריך להיות מאושר כדי להעריך את השפע של RNases בתוך המדגם (איור 8c). יש לשק...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
. למחברים אין מה לגלות
אנחנו אסירי תודה לסוזן אמרסון. על וירוס הפטיטיס p6 שיבוט מערכת החיסון העצמי הספציפית של הארנב מסופקת באדיבות ריינר אולריך, מכון פרידריך לופלר, גרמניה. כמו כן, אנו מודים לכל חברי המחלקה לוירולוגיה מולקולרית ורפואית באוניברסיטת רוהר בוכום על תמיכתם ושיוריהם. דמויות 1-7 נוצרו עם BioRender.com.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 0.45 ומיקרו; m mesh | Sarstedt | 83.1826 | קציר וירוס חוץ-תאי |
| 4% היסטופיקס | CarlRoth | P087.4 | אימונופלואורסצנטי |
| חומצה אצטית | CarlRoth | 6755.1 | פתרון עבודה קולגן |
| Amicon Ultra-15 | Merck Millipore | UFC910024 | וירוס קצירת |
| Ampicillin | Sigma-Aldrich | A1593 | מבחר של טרנספורמציה חיידקים |
| ATP | Roche | 11140965001 | in vitro שעתוק ואלקטרופורציה |
| BioRender | BioRender | Figure Generation | |
| CaCl2 | Roth | 5239.2 | Cytomix |
| Collagen R solution 0.4% | סטרילי Serva | 47256.01 | תמיסת עבודה קולגן |
| CTP | Roche | 11140922001 | in vitro תמלול |
| Cuvette | Biorad | 165-2088 | Electroporation |
| DAPI | Invitrogen | D21490 | Immunofluorescence |
| DMEM | gibco | 41965-039 | תרבית תאים |
| DNAse | Promega | M6101 | in vitro תמלול |
| DTT | Promega | כלול בתעתיק P2077 | in vitro |
| EGTA | Roth | 3054.3 | Cytomix |
| Escherichia coli JM109 | Promega | L2005 | טרנספורמציה |
| סרום בקר עוברי | gibco | 10270106 | תרבית תאים |
| Fluoromount | SouthernBiotech | 0100-01 | אימונופלואורסצנציה |
| מערכת אלקטרופורציה של GenePulser Xcell | BioRad | 1652660 | אלקטרופורציה |
| Gentamycin | gibco | 15710049 | תרבית תאים |
| GTP | Roche | 11140957001 | in vitro שעתוק |
| H2O | בראון | 184238001 | אימונופלואורסצנטי |
| Hepes | Invitrogen | 15630-03 | Cytomix |
| Horse Serum | gibco | 16050122 | Immunofluorescence |
| K2HPO4 | Roth | P749.1 | Cytomix |
| KCL | Roth | 6781.3 | Cytomix |
| KH2PO4 | Roth | 3904.2 | Cytomix |
| L-Glutamin | gibco | 25030081 | תרבית תאים |
| L-גלוטתיון מופחת | Sigma-Aldrich | G4251-5G | Cytomix |
| MEM | gibco | 31095-029 | תרבית תאים |
| MEM NEAA (100&) | gibco | 11140-035 | תרבית תאים |
| MgCl2 | Roth | 2189.2 | Cytomix |
| מיקרונפח ספקטרופוטומטר UV-Vis NanoDrop One | Thermo Fisher | ריכוז ND-ONE-W | DNA/ |
| RNA אנזים MluI NEB | R0198L | ליניאריזציה | |
| NEB מאגר NEB | כלול בליניאריזציה | ||
| R0198Lערכת פלסמיד NucleoSpin | Macherey & Nagel | 740588.250 | הכנת פלסמיד |
| ערכת ניקוי RNA NucleoSpin | Macherey & Nagel | 740948.250 | טיהור RNA |
| PBS | gibco | 70011051 | תרבית תאים |
| עט/סטרפטוקוקוס | תרמו פישר | 15140122 | תרבית תאים |
| פלסמיד המקודד גנום HEV באורך מלא (p6_G1634R) | וירוס | Todt et.al | |
| פלסמיד המקודד גנום HEV באורך מלא (p6_WT) | שוקלה ואחרים. | הצטרפות GenBank מס. JQ679013 | ייצור וירוס |
| נוגדן ראשוני 1E6 | LS-Bio | C67675 | אימונופלואורסצנטי |
| נוגדן ראשוני 8282 | ריינר אולריך, מכון פרידריך לופלר, גרמניה | ||
| QIAprep Spin Miniprep Kit | Qiagen | 27106 | מיצוי DNA |
| Ribo m7G Cap אנלוגי | Promega | P1711 | in vitro |
| RNase משם | CarlRoth | A998.3 | טיהור RNA |
| RNasin (מעכב RNase) | Promega | N2515 | in vitro שעתוק |
| נוגדן משני חמור אנטי עכבר 488 | Thermo Fisher | A-21202 | אימונופלואורסצנציה |
| נוגדן משני עז נגד ארנב 488 | Thermo Fisher | A-11008 | אימונופלואורסצנציה |
| נתרן פירובאט | גיבקו | 11360070 | תרבית תאים |
| T7 RNA פולימראז | Promega | P2077 | in vitro שעתוק |
| מאגר שעתוק | Promega | כלול ב-P2077 | in vitro שעתוק |
| Triton X-100 | CarlRoth | 3051.3 | אימונופלואורסצנציה |
| טריפסין-EDTA (0.5%) | gibco | 15400054 | תרבית תאים |
| IgG gibco נמוכה במיוחד | 1921005PJ | תרבית תאים | |
| UTP | Roche | 11140949001 | in vitro שעתוק |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.