-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

HE

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

he_IL

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Immunology and Infection
Pairwise צמיחת התחרות Assay לקביעת כושר השכפול של וירוסי כשל חיסוני אנושיים
Pairwise צמיחת התחרות Assay לקביעת כושר השכפול של וירוסי כשל חיסוני אנושיים
JoVE Journal
Immunology and Infection
This content is Free Access.
JoVE Journal Immunology and Infection
Pairwise Growth Competition Assay for Determining the Replication Fitness of Human Immunodeficiency Viruses

Pairwise צמיחת התחרות Assay לקביעת כושר השכפול של וירוסי כשל חיסוני אנושיים

Full Text
11,798 Views
11:19 min
May 4, 2015

DOI: 10.3791/52610-v

Siriphan Manocheewa1, Erinn C. Lanxon-Cookson1, Yi Liu1, J. Victor Swain1, Jan McClure1, Ushnal Rao1, Brandon Maust1, Wenjie Deng1, Justine E. Sunshine1, Moon Kim1, Morgane Rolland3,4, James I. Mullins1,2

1Department of Microbiology,University of Washington, 2Departments of Medicine and Laboratory Medicine,University of Washington, 3U.S Military HIV Research Program,Walter Reed Army Institute of Research, 4Henry M. Jackson Foundation

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This article presents a method for measuring the relative replication fitness of HIV-1 strains through growth competition assays. The protocols include constructing recombinant HIV-1 clones, generating viral stocks, and analyzing growth kinetics.

Key Study Components

Area of Science

  • Virology
  • HIV research
  • Viral fitness measurement

Background

  • Understanding viral replication fitness is crucial for HIV research.
  • Existing methods may lack sensitivity in measuring fitness differences.
  • Growth competition assays provide a robust alternative.
  • Protocols include constructing viral clones and performing dual infections.

Purpose of Study

  • To determine the relative replication fitness of different HIV-1 strains.
  • To optimize methods for sensitive and consistent results.
  • To compare the fitness of viral mutants against a prototype virus.

Methods Used

  • Construction of viral molecular clones using DNA plasmids.
  • Generation of viral stocks through DNA transfection.
  • Longitudinal sampling of mono-infected cell cultures to establish growth kinetics.
  • Pairwise growth competition assays to determine viral ratios.

Main Results

  • Demonstrated methods for determining viral ratios using quantitative real-time PCR.
  • Provided a comparison of growth kinetics between different HIV-1 strains.
  • Showed that the method yields sensitive measurements of replication fitness.
  • Validated the use of chromatogram peak heights for fitness calculations.

Conclusions

  • The growth competition assay is a reliable method for assessing HIV-1 replication fitness.
  • Protocols can be adapted for various strains and mutations.
  • This approach enhances the understanding of viral dynamics in HIV research.

Frequently Asked Questions

What is the main goal of this study?
The main goal is to determine the relative replication fitness of HIV-1 strains through growth competition assays.
How are viral stocks generated?
Viral stocks are generated by DNA transfection of molecular clones into suitable cell lines.
What methods are used to analyze growth kinetics?
Growth kinetics are analyzed through longitudinal sampling of mono-infected cell cultures.
What are the advantages of this method?
This method provides sensitive and robust measurements of replication fitness differences between viral strains.
How is viral fitness calculated?
Viral fitness is calculated using viral ratios obtained from quantitative real-time PCR and chromatogram peak heights.
Can this method be applied to other viruses?
While this method is optimized for HIV-1, similar principles may be applied to other viral systems.

תחרות צמיחה בין נגיפים כמעט איזוגניים מספקת מדידה רגישה לקביעת כושר השכפול היחסי. הפרוטוקולים המתוארים כאן כוללים בניית שיבוטים רקומביננטיים של HIV-1, תחרות התפשטות וגידול וירוסים ושיטות ניתוח המותאמות להניב תוצאות רגישות ועקביות.

המטרה הכוללת של הליך זה היא לקבוע את כושר השכפול היחסי של HIV זן אחד מעניין. זה מושג על ידי בניית שיבוטים מולקולריים נגיפיים או פלסמידים של DNA המכילים רצפים מעניינים של HIV באורך מלא. השלב השני הוא יצירת מלאי ויראלי עבור כל שיבוט מולקולרי על ידי טרנספקציה של DNA.

לאחר מכן, קינטיקת הגידול ושלב הצמיחה האקספוננציאלי של כל זן HIV אחד נקבעים על ידי דגימה אורכית של תרביות תאים נגועות מונו. השלב האחרון הוא ביצוע תחרות גדילה זוגית או זיהום כפול בתרביות תאים. בסופו של דבר שעתוק הפוך, PCR כמותי בזמן אמת ורצף DNA כרומטוגרמה גבהי שיא המתקבלים מריצוף ה-DNA של סנגר משמשים לקביעת יחסים ויראליים, המשמשים לאחר מכן לחישוב כושר השכפול הנגיפי היחסי.

היתרון העיקרי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות כמו זיהום פרמינול או זיהום DU, הוא שהיא מספקת מדידות רגישות וחזקות יותר של ההבדל ברשת השכפול בין שני זנים נגיפיים. הפרוטוקולים המוצגים במאמר זה כוללים בניית שיבוטים רקומביננטיים של HIV אחד, הכנסת מוטציות מעניינות לפי מוטגנזה מכוונת אתר, יצירת מלאי ויראלי וביצוע מבחני כושר כדי לבסס קינטיקה של צמיחה ויראלית ולקביעת כושר ויראלי יחסי. סרטון זה ידגים לתחרות הצמיחה ושתי שיטות שונות.

כדי לקבוע את היחס הנגיפי לחישוב הכושר, אנא עיין בטקסט הפרוטוקול עבור כל ההליכים האחרים כדי להתכונן לזרע בדיקת תחרות הגידול שלוש פעמים 10 עד החמישי PHA מגרה תאים חד-גרעיניים בדם היקפי או P BMCs בנפח כולל של 500 מיקרוליטר לבאר בצלחת תחתונה שטוחה של 48 בארות. שמור את הצלחת בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס באטמוספירה של 5% פחמן דו חמצני עד לחיסון. לאחר מכן, הכינו שלושה מיליליטר של חיסון המכיל 6,000 יחב"ל לכל נגיף.

בניסוי טיפוסי נבדקים מוטציות מרובות, אך לצורך הדגמה זו תיבדק רק מוטציה אחת כנגד אב הטיפוס של הנגיף. הכנה נכונה של הנגיף באלום היא שלב קריטי בהליך זה. ייתכן שיהיה צורך בדילול סדרתי עם הגבעול הנגיפי עם כותרת זיהומית גבוהה מאוד העברה, 1.5 מיליליטר מכל חיסון ויראלי לצינור סטרילי כדי ליצור את חיסון הזיהום הכפול.

הוסף 500 מיקרוליטר של החיסון הכפול ל-PBMC המעורר PHA. בכל באר של צלחת 48 הבארות. נפח התרבות הסופי הוא מיליליטר אחד לבאר עליון, 200 מיקרוליטר לבאר של החיסון הכפול ל -2 צלחות באר 96

.

לבידוד RNA שמור צלחת אחת כגיבוי. דגרו על התאים המחוסנים בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס עם אטמוספירה של 5% פחמן דו חמצני למשך 16 עד 24 שעות. 16 עד 24 שעות לאחר החיסון יש לשטוף את התרבויות, להסיר ולהשליך 750 מיקרוליטר של התרבית supernatant להוסיף 750 מיקרוליטר של צעיפים טריים שלמים, מדיום דוקוס שונה או C-I-M-D-M.

עוטפים את הצלחת בניילון נצמד ומסובבים במשך 10 דקות. במשקל של 300 גרם, הסר והשליך 750 מיקרוליטר של הסופרנטנט הוסף 750 מיקרוליטר של C-I-M-D-M טרי דגר את הצלחות ב-37 מעלות צלזיוס עם אטמוספירה של 5% פחמן דו חמצני. יש לבחור זמני דגימה כך שיכללו לפחות שלוש נקודות זמן בשלב הצמיחה האקספוננציאלית של הנגיף.

כדי לאסוף דגימה, העבירו 500 מיקרוליטר של תרבית סופרנטנט לצינור צנטריפוגה של 1.8 מיליליטר וסובבו במשך דקה אחת. ב-3000 גרם, העבירו 200 מיקרוליטר של הסופרנטנט נטול התאים ל-2 96. ובכן לוחות דגימה לבידוד RNA, שוב, שמירת צלחת אחת כגיבוי לאחסן את הסופר נתן במינוס 80 מעלות צלזיוס עד לבידוד RNA.

הוסף 500 מיקרוליטר C-I-M-D-M טרי לכל תרבית והחזיר את הצלחת לחממה עד לזמן הדגימה הבא. לאחר מכן, RNA מבודד מהדגימות, ואחריו סינתזת CDNA. יודגמו שתי שיטות לקביעת יחסים נגיפיים.

הראשון באמצעות שעתוק הפוך, PCR כמותי בזמן אמת או R-T-Q-P-C-R והשני באמצעות Chromatogram Peak Heights. עבור QPCR, הכינו סדרת דילול סדרתי סטנדרטית בשלוש עותקים של הפלסמיד PNL ארבעה שלושה VIFA מדללים פי עשרה בכל שלב משלוש פעמים 10 לששת העותקים למיקרוליטר עד 30 עותקים למיקרוליטר. הגדר צלחת תגובה QPCR של 96 בארות.

כל צלחת צריכה להכיל לפחות בקרה שלילית אחת, סדרת הדילול הסטנדרטית בשלוש עותקים וכפילויות של כל דגימת CD NA. השתמש בבדיקת פריימר A-V-I-F-A כדי לזהות אותות בפקדים השליליים בסדרת הדילול הסטנדרטית ועם עותק אחד של דגימת ה-CDNA. השתמש בבדיקת הפריימר VIFB עם העותק השני של דגימת CD NA עבור כל תגובת QPCR השתמש ב-12.5 מיקרוליטר של תערובת המאסטר QPCR.

0.2 מיקרומולר של בדיקת QPCR. 0.8 מיקרומולר כל אחד מהפריימרים קדימה ואחורה ומיקרוליטר אחד של CD NA לסדרת הדילול הסטנדרטית, הוסף את הדילול הסדרתי של PNL ארבע שלוש VIFA במקום CDNA עבור הבקרות השליליות, השתמש במים או בופר במקום CDNA, הגדר את פרמטרי המחזור של PCR בהתאם להוראות היצרן להפעלת מכונת QP qPCR R. חשב את העקומה הסטנדרטית באמצעות נתוני הגברה מסדרת הדילול הסטנדרטית.

השווה את נתוני ההגברה של דגימות CD NA לעקומה הסטנדרטית כדי לקבוע את מספר העותק. השתמש בחישוב קצב הצמיחה הנגיפי או בכלי האינטרנט GRC כדי לחשב קלט כושר ויראלי יחסי. מספר עותק ה-CDNA שהתקבל משלב RT qPCR R בפורמט שצוין.

מוצג בחירת חישוב תוציא את הפרש קצב הצמיחה נטו בין שני נגיפים מתחרים כדי לקבוע יחסי ויראלים באמצעות גבהי שיא של כרומטוגרמה. PCR להגביר, שברי HIV אחד VIF המכילים את תג הרצף VIF AB באמצעות פריימרים VIF קדימה ו-VIF הפוך. עבור כל תגובת PCR, השתמש במיקרוליטר אחד של CDNA אחד XNH ארבעה מאגר, 1.5 מילימולר של M gcl שני 0.2 מילימולר של DTPs, 2.5 U של TAC פולימראז ו-0.45 מיקרומולר מכל פריימר.

הוסף מים לנפח סופי של 50 מיקרוליטר. הגדר את פרמטרי המחזור של PCR לשלושה מחזורים ב-94 מעלות צלזיוס למשך דקה אחת. 55 מעלות צלזיוס לדקה אחת ו-70 מעלות צלזיוס לדקה אחת, ולאחר מכן 34 מחזורים ב-94 מעלות צלזיוס למשך 15 שניות.

58 מעלות צלזיוס למשך 30 שניות ו-70 מעלות צלזיוס למשך דקה. ולבסוף, החזקה בארבע מעלות צלזיוס. לאחר מכן יש לטהר את מוצרי ה-PCR באמצעות ערכה זמינה מסחרית ולהגיש את מוצרי ה-PCR המטוהרים לספק שירותי ריצוף DNA לריצוף Sanger.

בדוק את ציון איכות הקריאה הממוצע המסופק על-ידי שירות הרצף. אם דיוק קריאת הבסיס הממוצע נמוך מ-85%, חזור על טיהור הגברת ה-PCR של מוצרי PCR וריצוף Sanger. השתמש בכלי האינטרנט הכמותי של Chromat כדי לחשב את היחס הנגיפי בכל נקודת זמן.

הכניסות הנדרשות הן רצף המנהיג וקובץ הכרומטוגרמה של הרצף. בפורמט AB one. הכלי מודד את עוצמת השיא באתר שצוין.

היחס בין עוצמת השיא תואם את היחס בין שני הנגיפים. השתמש בכלי האינטרנט GRC כדי לחשב כושר ויראלי יחסי. הקלט הוא גובה השיא של כרומטוגרמת הרצף המתקבל באמצעות כלי האינטרנט הכמותי של Chromat בפורמט שצוין.

הכלי האינטרנטי GRC יחשב את הפרש קצב הצמיחה נטו בין שני הזנים הוויראליים המתחרים, נבנו אב טיפוס ושלושה וירוסים מוטנטיים של HIV ואופיינה צמיחתם ב-pbmc. ה-TCID 50 נע בין 10 לרביעי ל-10 ל-IU החמישי למיליליטר. כל הנגיפים גדלו באופן אקספוננציאלי בין היום השני ליום הרביעי.

בשלב הגידול האקספוננציאלי, לכל שלושת המוטציות היה קצב גדילה איטי יותר מאשר לנגיף האב-טיפוס. כל מוטציה התחרתה נגד נגיף האב-טיפוס במבחני תחרות גדילה ב-MOI כולל של 0.005, קינטיקה של צמיחה ויראלית בתרביות נגועות כפולות הייתה דומה לזו של זיהום מונו. שלב הגדילה האקספוננציאלית של הנגיף היה בין היום השני לרביעי, והצמיחה הוויראלית הגיעה לרמה בסביבות היום החמישי.

ההבדלים בקצב הגדילה הנגיפי נגזרו מהשינוי ביחס הנגיפי לאורך זמן. היחס הנגיפי חושב על סמך מספר עותק ה-CDNA של הייחוס והנגיפים המוטנטיים באמצעות R-T-Q-P-C-R ועל ידי השוואת גבהי שיא בכרומטוגרמות רצף באתרי נוקלאוטידים, תוך הבחנה בין שני הנגיפים, המוטציה T 2 42 N מושווה לאב-טיפוס. בדוגמה זו, ההבדלים בקצב הגידול שנקבעו באמצעות שתי השיטות הניבו תוצאות דומות.

לכל שלושת המוטאנטים היה כושר שכפול נמוך יותר מאשר לנגיף האב-טיפוס, כאשר למוטציה I 2 56 V יש את הכושר הנמוך ביותר. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להיות בעל הבנה טובה כיצד לבצע מאמרי תחרות צמיחה של PWIs כדי לקבוע את כושר השכפול היחסי של HIV. אחד.

Explore More Videos

אימונולוגיה גיליון 99 HIV-1 רקומביננטי mutagenesis כושר שכפול נגיפי תחרות צמיחה חישוב כושר

Related Videos

הקרנה מהירה של HIV ההפוך טרנסקריפטאז וintegrase המעכבים

05:46

הקרנה מהירה של HIV ההפוך טרנסקריפטאז וintegrase המעכבים

Related Videos

18.5K Views

הגבלת אנזים מבוסס שיבוט שיטה להערכה במבחנה יכולת שכפול של HIV-1 Gag-MJ4 וירוסי כימרי C סוג משנה

14:23

הגבלת אנזים מבוסס שיבוט שיטה להערכה במבחנה יכולת שכפול של HIV-1 Gag-MJ4 וירוסי כימרי C סוג משנה

Related Videos

16.3K Views

הערכת היעילות והרעילות של RNAs מיקוד ייצור HIV-1 לשימוש ב ג'ין או טיפול תרופתי

12:03

הערכת היעילות והרעילות של RNAs מיקוד ייצור HIV-1 לשימוש ב ג'ין או טיפול תרופתי

Related Videos

8.3K Views

מדידה במבחנה פעילות האינטגרציה של HIV-1 Preintegration מכלולים

10:34

מדידה במבחנה פעילות האינטגרציה של HIV-1 Preintegration מכלולים

Related Videos

8.1K Views

לשעבר Vivo דלקת של רירית איברי המין האנושי רקמת הלימפה ונקבה עם וירוס הכשל החיסוני האנושי 1, Histoculture

11:14

לשעבר Vivo דלקת של רירית איברי המין האנושי רקמת הלימפה ונקבה עם וירוס הכשל החיסוני האנושי 1, Histoculture

Related Videos

9.7K Views

הגברה של יד באורך מלא הפרו-וירוס HIV-1 עבור הדור הבא רצפי

10:18

הגברה של יד באורך מלא הפרו-וירוס HIV-1 עבור הדור הבא רצפי

Related Videos

12.8K Views

Cre-עצלן תפוקה גבוהה מופעל ממברנה ויראלי Assay פיוז'ן לזהות מעכבי של היתוך ממברנה נגיפי HIV-1

07:22

Cre-עצלן תפוקה גבוהה מופעל ממברנה ויראלי Assay פיוז'ן לזהות מעכבי של היתוך ממברנה נגיפי HIV-1

Related Videos

7K Views

העכבר (hu-NSG) humanized הנד/SCID/IL2rγnull מודל עבור שכפול HIV ולימודי השהיה

07:10

העכבר (hu-NSG) humanized הנד/SCID/IL2rγnull מודל עבור שכפול HIV ולימודי השהיה

Related Videos

16.4K Views

CRISPR-Cas9 מבוססי הגנום הנדסה ליצירת מודלים Jurkat כתב להידבקות ב- HIV-1 עם אתרים שנבחרו אינטגרציה Proviral

14:27

CRISPR-Cas9 מבוססי הגנום הנדסה ליצירת מודלים Jurkat כתב להידבקות ב- HIV-1 עם אתרים שנבחרו אינטגרציה Proviral

Related Videos

10.4K Views

מדידת לחץ רשתית אנדופלסמית ותגובת חלבון פתוחה בתאי T נגועים ב- HIV-1 וניתוח תפקידה בשכפול HIV-1

10:12

מדידת לחץ רשתית אנדופלסמית ותגובת חלבון פתוחה בתאי T נגועים ב- HIV-1 וניתוח תפקידה בשכפול HIV-1

Related Videos

2.7K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code