이 프로토콜은 두 개의 플라스미드 감염성 cDNA 클론으로부터 감염성 Zika 바이러스의 회수를 설명합니다.
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이 프로토콜은 두 개의 플라스미드 감염성 cDNA 클론으로부터 감염성 Zika 바이러스의 회수를 설명합니다.
전염성 cDNA 클론은 바이러스의 유전자 조작을 허용하여 백신, 병인 발생, 복제, 전달 및 바이러스 진화에 대한 작업을 용이하게합니다. 여기에서는 Zika 바이러스 (ZIKV)에 대한 전염성 클론의 구축에 대해 설명합니다. ZIKV는 현재 미국에서 폭발적인 발병을 일으키고 있습니다. 플라 비 바이러스 유래 플라스미드에서 흔히 볼 수있는 박테리아에 대한 독성을 막기 위해 우리는 NS1 유전자에서 게놈을 분리하는 2 플라스미드 시스템을 만들었으며 돌연변이없이 성공적으로 복구 할 수 없었던 완전한 길이의 구조물보다 더 안정적이었다. 두 조각을 연결하기위한 소화 및 결합 후, 전장 바이러스 RNA는 T7 RNA 폴리머 라제로 시험 관내 전사에 의해 생성 될 수있다. 전사 된 RNA가 세포 내로 전기 천공 된 후 바이러스와 유사한 생체 내 성장 동역학 및 생체 내 독성 및 감염 표현형이 마우스 및 모기에서 각각 나타났다.
Zika 바이러스 (ZIKV, Family Flaviviridae : Flavivirus 속)는 2013-14 년 브라질에 도착한 모기에 의한 플라 비 바이러스로 이후 미주 전역에 퍼져 있던 열병의 대규모 발생과 관련이 있습니다 1 . 또한, ZIKV는 성인의 길랑 발레 증후군 및 태아 및 신생아의 소두증과 같은 심각한 질병 결과와 관련되어 있습니다 2 . 서반구에서 급속하게 확산되기 전에 ZIKV에 대해 알려진 것이 거의 없다. 여기에는 분자 도구가 없어 기계 론적 연구가 어려웠습니다. 감염성 cDNA 클론과 같은 바이러스의 분자 도구는 백신 및 항 바이러스 치료 개발을 촉진하고 차별적 인 바이러스 병인, 면역 반응 및 바이러스 성 진화와 관련된 바이러스 유전 인자의 평가를 허용합니다.
플라 비 바이러스 전염성 클론은 cr 때문에 박테리아에서 매우 불안정한 것으로 알려져있다그들의 게놈에 존재하는 유익한 원핵 생물 프로모터 3 . 이 문제를 개선하기 위해 몇 가지 접근법이 사용되었습니다. 바이러스 서열 4의 상류 중계 반복의 삽입, 추정 원핵 생물 프로모터 서열 5의 돌연변이, 게놈을 다중 플라스미드 6 으로 분할, 저 복사 수 벡터 (박테리아 인공 염색체 포함) 7 및 바이러스 게놈에서의 인트론 삽입 9 . 수정하지 않은 하나의 전장 시스템이 ZIKV에 대해 설명되었습니다. 그러나,이 클론은 세포 배양 및 마우스에서 약화 된 것으로 보였다. 다른 그룹은 인트론을 ZIKV 게놈으로 조작하여 감염성 바이러스 11 의 생산을 위해 포유류 세포 에서 시험관 내 에서 접합 될 수있는 박테리아의 불안정한 서열을 파괴 할 수 있도록했습니다, 12 . 또한, 전염성 - 서브 게놈 - 앰플리 콘이라는 제목의 PCR 기반 시스템이 ZIKV 13 의 원형 MR766을 구제하는데 성공적으로 사용되었습니다. 여기에 설명 된 접근 방식은 외래 서열을 필요로하지 않고 황열병 6 , 뎅기열 14 , 15 및 웨스트 나일 바이러스 16에서 성공적으로 사용 된 여러 플라스미드를 사용하여 불안정성이 높은 지역의 게놈을 파괴합니다. 또한 바이러스 게놈 말단에 D 형 간염 리보 자임 서열을 추가하면 선형화 부위를 추가 할 필요없이 진정한 3 '말단을 만들 수 있습니다. 또한 두 플라스미드는 잔류 독성을 완화하기 위해 낮은 카피 수 벡터 (pACYC177, 세포 당 ~ 15 카피)로 구성된다. 복구 된 바이러스는포유류와 곤충 둘 다에서 파생 된 다양한 세포 유형을 포함하는 8 개의 세포주 에서 체외 성장 곡선에서 부모 바이러스. 모기에서 마우스와 감염, 보급 및 전염 속도에서 동일한 병원성 프로파일을 나타냈다.
여기서, 우리는 감염성 클론 플라스미드를 성장시키고, 체외에서 전장 바이러스 성 RNA (바이러스 성 게놈) 를 생성하고 , 세포 배양에서 감염성 바이러스를 회수하는 방법을 기술 한 프로토콜을 상세히 설명한다. 첫째, 우리는 박테리아에서 플라스미드의 번식 또는 롤링 서클 증폭 (RCA)을 이용한 박테리아없는 증폭을 기술한다. 다음으로, 우리는 두 플라스미드가 어떻게 소화되는지를 보여 주며,이어서 전체 길이의 바이러스를 생성하기 위해 함께 연결됩니다. 마지막으로, 우리는 전사 RNA의 생산과 Vero 세포로의 전기 천공을 기술하고, 회수 된 바이러스의 적정을 기술한다 ( 그림 1 ). 설명 된 접근법은 빠르며, fo1 ~ 2 주 안에 전염성 바이러스 주식을 회수.
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1. 감염성 클론 Plasmid의 형질 전환 및 회수
2. 라이 게이션을위한 충분한 플라스미드 DNA의 준비
참고 : 연결 및 후속 electroporation은 maxiprep 또는 RCA를 통해 생성되어야합니다 충분한 양의 플라스미드 DNA가 필요합니다. maxiprep은 전통적으로 사용되는 접근법이지만 RCA는 박테리아를 필요로하지 않는 이점을 제공하므로 박테리아에서 플라스미드 유도 독성의 가능성을 제거하여 불안정성을 유발할 수 있습니다.
| 입문서 이름 | 서열 (5 '- 3') |
| ZIKV PRVABC59 1For. | AGTTGTTGATCTGTGTGAATCAGAC |
| ZIKV 보존 된 632For. | GCCCTATGCTGGATGAGG |
| ZIKV 보존 된 692Rev. | GGTTCCGTACACAACCCAAGTTG |
| ZIKV 보존 된 1313Rev. | CTCCCTTTGCCAAAAAGTCCACA |
| ZIKV 보존 된 1201 용. | CCAACACAAGGTGAAGCCTAC |
| ZIKV 보존 된 1663For. | GCAGACACCGGAACTCCACACT |
| 2008 년 보존 된 ZIKV. | CAGATGGCGGTGGACATGC |
| ZIKV는 2350Rev를 보존합니다. | GTGAGAACCAGGACATTCCTCC |
| ZIKV 보존 된 2605For. | TACAAGTACCATCCTGACTCCC |
| ZIKV 보존 된 3499Rev. | GCCTTATCTCCATTCCATACCA |
| ZIKV 보존 3961Rev. | TTGCCAACCAGGCCAAAG |
| ZIKV 보존 4132For. | CATTTGTCATGGCCCTGG |
| ZIKV 보존 된 4561Rev. | CTATTGGGTTCATGCCACAGAT |
| ZIKV 보존 된 4665For. | GACCACAGATGGAGTGTACAGAGT |
| ZIKV 보존 5189Rev. | AAGACAGTTAGCTGCTTCTTCTTCAG |
| ZIKV 보존 5219For. | GAGAGTTCTTCCTGAAATAGTCCGTGA |
| ZIKV 보존 된 6086Rev. | CTTGCTTCAAGCCAGTGTGC |
| ZIKV 보존 된 6119 포. | GCCTCATAGCCTCGCTCTATCG |
| ZIKV 보존 된 6721Rev. | CCATTCCAAAGCCCATCTTCCC |
| ZIKV 보존 된 6769For. | CCAGCCAGAATTGCATGTGTCC |
| ZIKV 보존 된 7209Rev. | ATCATTAGCAGCGGGACTCCAA |
| ZIKV 보존 된 7343For. | GTTGTGGATGGAATAGTGGT |
| ZIKV 보존 8243 용. | TGCCCATACACCAGCACTATGA |
| ZIKV PRVABC59 8893Rev | TGCATTGCTACGAACCTTGTTG |
| ZIKV는 9133For를 보존했습니다. | AGCCCTTGGATTCTTGAACGAGGA |
| ZIKV PRVABC59 9673Rev. | AACGCAATCATCTCCACTGACT |
| ZIKV는 9686을 위해 보존되었습니다. | GATGATAGGTTGCACATGCC |
| ZIKV 보존 된 10321Rev. | GTCCATGTACTTTTCTTCATCACCTAT |
| ZIKV 보존 된 10455For. | CAGGAGAAGCTGGGAAACC |
| ZIKV 보존 된 10621Rev. | CAGATTGAAGGGTGGGGAAGGTC |
표 1 : cDNA 클론을 시퀀싱하기위한 프라이머. 플라스미드는 나열된 프라이머로 완전히 시퀀싱 할 수 있습니다. "conserved"indi로 표시 한 프라이머ZIKV의 모든 유전형을 서열화 / 증폭시킬 가능성이 높다. "PRVABC59"로 표시된 프라이머는이 균주에 특이 적이지만 다른 아시아 유전자형 계통 및 기타 유전자형에도 사용할 수 있습니다.
3. 체외 수정 RNA의 준비
4. 일렉트로 포 레이션에 의한 감염 바이러스의 구조
5. 회복 된 바이러스의 적정
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여기에 설명 된 프로토콜은 전염성 클론 파생 Zika 바이러스의 복구를 허용합니다. 2 플라스미드 감염 복제 시스템을 조작하는 것은 매우 불안정한 전장 버전 (데이터는 표시되지 않음)과 비교하여 신중하게 수행하면 간단합니다. 두 개의 개별 조각의 소화 및 연결 후, 봉쇄 된 RNA는 Vero 세포 ( 그림 1 )로 electroporated 다음 T7 중합 효소와 시험 관내 전사를 사용하여 생산됩니다. 올바른 플라스미드 서열은 miniprep ( 그림 2a ) 다음에 프록시로 제한 소화를 사용하고 RCA 또는 maxiprep로 대규모 DNA 생산 후 Sanger 시퀀싱을 통해 모니터링 할 수 있습니다. 시퀀싱으로 클론을 확인한 후, 감염성 바이러스의 회복은 소화, 결찰, 시험 관내 전사 및 최종 전기 천공만을 요구한다. 이 단계는 ...
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여기에서는 ZIKV에 대한 이분자 감염성 cDNA 클론 시스템의 회수 방법을 설명합니다. 이전에 기술된 ZIKV에 대한 클론은 감쇠를 겪거나 인트론의 추가가 필요하여 플라스미드를 더 크게 만들고 곤충 세포에서 구조를 방해합니다. 감염성 바이러스는 포유류 또는 곤충 세포에서 2-플라스미드 클론 시스템을 사용하여 회수할 수 있습니다(데이터는 표시되지 않음). 또한, 이 시스템에서 회수된 바이러스는 여러 세포주, 면역 저하 마우스 모델 및 모기에서 야생형 바이러스와 유사하게 행동합니다.
플라비바이러스 게놈3에 비밀스러운 박테리아 프로모터가 존재하기 때문에 전장 플라비바이러스 클론은 작업하기 어렵고 일반적으로 플라스미드에서 돌연변이, 삽입, 결실 또는 재배열을 초래합니다. 우리는 ZIKV 게놈을 두 개의 플라스미드로 분리하여 바이러스 NS1 유전자에 존재하는 독성 서열을 파괴함으로써 이러한 우려를 완화하려고 했습니다. 그 결과 변경 사항을 통...
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저자는 공개 할 것이 없습니다.
저자는 클론 파생 바이러스의 특성 규명에 도움을 주신 Kristen Bullard-Feibelman, Milena Veselinovic 및 Claudia Rückert에게 감사드립니다. 이 연구는 국립 알레르기 및 전염병 연구소 (NIH)에서 AI114675 (BJG) 및 AI067380 (GDE) 보조금으로 일부 지원되었습니다.
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| BamHI-HF | New England BioLabs | R3136S | 20,000 단위/ml |
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