Opisujemy technikę szybkiej transdukcji przejściowej w różnych stadiach rozwojowych Echinococcus granulosus przy użyciu wektorów lentiwirusowych trzeciej generacji.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Opisujemy technikę szybkiej transdukcji przejściowej w różnych stadiach rozwojowych Echinococcus granulosus przy użyciu wektorów lentiwirusowych trzeciej generacji.
Pęcherzyk torbielowaty lub choroba bąblowców jest jedną z najważniejszych chorób pasożytniczych wywoływanych przez Echinococcus granulosus, małego tasiemca występującego w jelicie psów. Istnieje pilna potrzeba stosowania badań genetycznych w celu zrozumienia mechanizmów patogenezy oraz kontroli i zapobiegania chorobom. Jednak brak skutecznego systemu oceny genów utrudnia bezpośrednią interpretację genetyki funkcjonalnej pasożytów tasiemca, w tym gatunku Echinococcus. Niniejsze badanie pokazuje potencjał przejściowej transdukcji genu lentiwirusa w metacestodach i strobilowanych formach E. granulosus. Protoskopety (PSC) wyizolowano z torbieli bąblowcowych i przeniesiono do określonych dwufazowych pożywek hodowlanych, aby przekształcić się w robaletki strobilacyjne. Robaki zostały przetransfekowane pobranym lentiwirusem trzeciej generacji wraz z komórkami HEK293T w celu kontroli procesu transdukcji. U ustroboskopowych robaków wykryto wyraźną fluorescencję w ciągu 24 godzin i 48 godzin, co wskazuje na przejściową transdukcję lentiwirusową w E. granulosus. Niniejsza praca przedstawia pierwszą próbę transdukcji przejściowej opartej na lentiwirusie u tasiemców i demonstruje obiecujące wyniki z potencjalnymi implikacjami w badaniach eksperymentalnych nad biologią płazińców.
Pęcherzyk torbielowaty (CE) jest jedną z najważniejszych chorób robaków wywoływanych przez Echinococcus granulosus, małego tasiemca z rodziny Taeniidae1,2. Przeprowadzono szeroko zakrojone badania nad immunodiagnostyką i opracowaniem szczepionki przeciwko E. granulosus. Jednak niewystarczająca wiedza na temat molekularnych podstaw biologii pasożytów stwarza poważne ograniczenia w diagnozowaniu, leczeniu i zapobieganiu chorobie bąblowcowej3,4,5,6.
W ostatnich latach, dzięki rozwojowi metod sekwencjonowania genomu i metod transkryptomicznych, kilka grup badawczych przeprowadziło szeroki zakres badań molekularnych na płazińcach7,8,9. Jednak w świecie pasożytów postęp w technologii transferu genów u pasożytniczych płazińców jest nadal ograniczony w porównaniu z wysoce powtarzalnymi metodami transdukcji przejściowej opracowanymi dla niektórych pierwotniaków10,11,12.
Wykorzystanie systemów dostarczania wirusów stało się podstawowym narzędziem do dostarczania transgenów i badań nad genami/białkami w ciągu ostatnich dwóch dekad13. Lentiwirus infekuje zarówno komórki dzielące się, jak i niedzielące się, umożliwiając w ten sposób infekowanie komórek postmitotycznych14,15,16. Najnowsze dowody wskazują, że zastosowanie systemu transdukcji opartego na lentiwirusie w komórkach ssaków daje możliwość przezwyciężenia większości ograniczeń poprzednich technik knock-in/knock-down. Projektowanie i budowa wektorów lentiwirusowych ekspresji z odpowiednimi markerami molekularnymi, takimi jak ekspresja GFP, zostały opisane wcześniej16. Dlatego oceniamy przejściową transdukcję lentiwirusową genu reporterowego GFP w protoskopiach i starobalowanych robakach E. granulosus.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
To badanie zostało zatwierdzone przez National Institute for Medical Research Development oraz Research Ethics Review Committee, nr 958680. Lentiwirusy są klasyfikowane jako organizmy BSL-2; w związku z tym wszystkie procedury hodowli laboratoryjnej w tym protokole zostały przeprowadzone przy użyciu sterylnych praktyk laboratoryjnych i przeprowadzone pod okapem z przepływem laminarnym zgodnie z wytycznymi NIH. Rysunek 1 przedstawia schematyczną prezentację protokołu badania dla różnych stadiów E. granulosus.
1. Zbieranie torbieli bąblowcowych
2. Dwufazowa hodowla PSC E. granulosus w celu uzyskania dorosłych robaków
UWAGA: Izolowane PSC powinny być hodowane w sterylnych warunkach w komorze laminarnej klasy II. Przygotuj oddzielnie fazę stałą i ciekłą dwufazowej pożywki hodowlanej przed przejściem do kolejnych kroków19.
3. Monofazowa hodowla PSC E. granulosus
4. Hodowla komórkowa do produkcji i przygotowania wirusa
UWAGA: Ludzkie embrionalne komórki nerkowe 293T (HEK293T) zostały pozyskane do produkcji wektorów z Centrum Badań nad Patologią i Komórkami Macierzystymi Uniwersytetu Medycznego w Kerman.
5. Produkcja i przygotowanie wirusa z wektorami lentiwirusowymi trzeciej generacji
UWAGA: Wektor lentiwirusa pCDH513b (wektor transferowy) oraz PLPII, PLPI i PMD2G (wektory pomocnicze) zostały użyte do ekspresji genu reporterowego GFP. Patrz tabela materiałów i rysunek uzupełniający S1.
6. Przejściowa transdukcja różnych etapów E. granulosus z wirusem
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
W niniejszej pracy opisujemy szybką i wydajną technikę przejściowej transdukcji E. granulosus przy użyciu wektorów lentiwirusowych trzeciej generacji. Hodowaliśmy PSC w dwufazowym medium hodowlanym w celu uzyskania robaków strobilowanych, zgodnie z wcześniejszym opisem25,26. Protoskoleksy rozwijają się w robaki strobilowane po 6 tygodniach in vitro. W dwufazowym medium hodowlanym zaobserwowano różne stadia rozwoju E. granulosus, w tym w...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Zrozumienie molekularnych podstaw nicieni i biologii Platyhelminthes ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia patogeniczności pasożytów odzwierzęcych27. Brak skutecznego systemu oceny genów jest główną przeszkodą w bezpośredniej interpretacji genetyki funkcjonalnej pasożytów tasiemców, w tym gatunków Echinococcus 12,27. Niniejsze badania wskazują na doskonały potencjał lentiwirusa w transdukcji przejściowej E. granulosus.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają do ujawnienia żadnych konfliktów interesów.
Badania opisane w tej publikacji były wspierane przez Elite Researcher Grant Committee pod numerem 958680 od National Institute for Medical Research Development (NIMAD), Teheran, Iran.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 12-dołkowe płytki hodowlane | SPL Life Sciences | 30012 | |
| 25 cm2 kolba | hodowlana SPL Life Sciences | 70325 | |
| 6-dołkowe płytki hodowlane | SPL Life Sciences | 30006 | |
| Chlorek wapnia | Sigma-Aldrich | C4901-500G | Stężenie robocze: 2,5 mM |
| CMRL 1066 medium | Thermo Fisher Scientific | 11530037 | |
| inkubator CO2 | memmert | ICO150 | |
| D-(+)-Glucose | Sigma-Aldrich | G8270-1KG | |
| DMEM | Life Technology | 12100046 | |
| Żółć psa | Wyizolowana od psa poddanego eutanazji i wysterylizowana przez 0,2 μ m filtr strzykawkowy | ||
| Eosin Y | Sigma-Aldrich | E4009-5G | przygotować 0,1% Eozyny do testu wykluczenia pracy |
| Surowica bydlęca płodu (FBS) | DNAbiotech | DB9723-100ml | Inaktywacja termiczna z FBS (30 min w 40 ° C) |
| Surowica cielęca płodu (FCS) | DNAbiotech | DB9724-100ml | Inaktywacja termiczna z SKO (30 min w 40 stopniach; C) |
| HEK293T komórek | BONbiotech | BN_0012.1.14 | Ludzka nerka embrionalna 293T |
| HEPES buforowana sól fizjologiczna (HBS) | Sigma-Aldrich | 51558-50ML | 2x |
| koncentrat Mikroskop fluorescencyjny z odwróconą fluorescencją | OLYMPUS | IX51 | |
| Penicylina | Sigma-Aldrich | P3032-10MU | Stężenie robocze: 100 IU / ml |
| Pepsyna | Roche | 10108057001 | Stężenie robocze: 2 mg/mL, pH 2 |
| Sól fizjologiczna buforowana fosforanami (PBS) | DNAbiotech | DB0011 | Ten odczynnik rozpuszcza się w mniej niż 1 minutę w DW |
| Polybrene (odczynnik do transfekcji) | Sigma-Aldrich | TR-1003-G | |
| RPMI medium | BioIdea | BI-1006-05 | |
| Wodorowęglan sodu (NaHCO3) | Sigma-Aldrich | S5761-1KG | |
| Streptomycyna | Sigma-Aldrich | S9137-25G | Stężenie robocze: 100 μ g/ml |
| Plazmid lentiwirusowy trzeciej generacji (pCDH513b) | SBI System Biosciences (BioCat GmbH) | CD513B-1-SBI | Wektor transferowy (uzyskany komercyjnie z Wydziału Badań Medycyny Molekularnej Irańskiego Akademickiego Centrum Edukacji, Kultury i Badań (ACECR), Meszhed, Iran) |
| Plazmid lentiwirusowy trzeciej generacji (pLPI i pLPII) | Invitrogen (Life Technologies) | K4975-00 | Wektor pomocniczy (uzyskany komercyjnie z Wydziału Badań Medycyny Molekularnej Irańskiego Akademickiego Centrum Edukacji, Kultury i Badań (ACECR), Meszhed, Iran) |
| Plazmid lentiwirusowy trzeciej generacji (pMD2G) | Addgene | Plasmid 12259 | Wektor pomocniczy (uzyskany komercyjnie z Wydziału Badań Medycyny Molekularnej Irańskiego Akademickiego Centrum Edukacji, Kultury i Badań (ACECR), Meszhed, Iran) |
| Bufor Tris/EDTA (TE) | DNAbiotech | DB9713-100ml | |
| Trypsyna | Sigma-Aldrich | T9935-50MG | 1x roztwory robocze (pH 7,4– 7.6) |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.