Описанный здесь протокол позволяет создать стабильные полноразмерные кДНК-инфекционные клоны С помощью BAC, чтобы свести к минимуму проблемы токсичности, связанные с несколькими флавивирными последовательностями. Эффективное восстановление инфекционного r'IKV от клона BAC cDNA может быть легко достигнуто после трансфекции восприимчивых клеток Веро(рисунок 2). Используя этот протокол, мы создали стабильный полноформатный клон кДНК штамма RGN32, последовательно клонируя четыре перекрывающихся фрагмента кДН в bac plasmid pBeloBAC1134 с использованием обычных методов клонирования и уникальных места ограничения, присутствующие в вирусном геноме(рисунок 2). Полнометражный клон cDNA был фланговым на 5'end человеческим промоутером CMV, чтобы позволить выражение vRNA в ядре трансинфицированных клеток, и в 3'-конце HDV РЗ, а затем BGH полиаденилации и прекращения последовательностей, для производства РНК, содержащих точный 3'-конец вирусного генома(рисунок 2). Стабильность бактерий генерируемого клона BAC cDNA, а также его легкая манипуляция с использованием стандартных рекомбинантных технологий ДНК, подчеркивает потенциал подхода BAC cDNA для быстрого и надежного поколения стабильных полноформатных клонов кДНК ЗИКВ и другие флавивирусы или положительно-мельные РНК-вирусы с нестабильными вирусными геномами.
После того, как клон BAC cDNA был собран(Рисунок 2), инфекционный вирус может быть легко восстановлен после прямого трансфекции восприимчивых клеток Веро с клоном BAC cDNA с использованием катионных липосом(Рисунок 3). Эта кДНК-запущенная система позволила внутриклеточное выражение ограниченv vRNA, что позволяет восстановление инфекционных вирусов без необходимости в пробирке транскрипции шаг. Используя этот подход, мы смогли спасти рЗИКВ-RGN с титрами выше, чем 106 PFU/mL на 5 дней послетрансфекции (Рисунок 4A). Кроме того, спасенный вирус индуцировал четкий CPE(Рисунок 4B),генерируемые однородные бляшки размером около 2 мм (рисунок4C),и его идентичность была подтверждена секвенированием (данные не показаны) и иммунофлюоресценции анализа с использованием mAb конкретных для белка ЗИКВ E, 1176-56(рисунок 4D). Данные In vitro показывают, что восстановленный рЗИКВ-РГН эффективно реплицируется в клетках Веро и до уровней, сравнимых с естественным изолятом ЗИКВ32 (данные не показаны). В целом, эти результаты свидетельствуют о том, что инфекционные r'IKV могут быть спасены из полнометражных клонов кДНК, собранных в BAC.

Рисунок 1 : Организация генома ЗИКВ и структура вириона. (A) Организация генома: ЗИКВ содержит положительную одноцепочечную РНК, которая переводится как единый полипротеин. Переведенный полипротеин был расщепляется вирусными (стрелками) и протеазами-хозяевами (алмазами) для производства структурных белков капсида (C, синий), матрицы (M, коричневый) и окуна (E, green) и семи неструктурных белков (NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B и NS5). 5' и 3' непереведенных регионов (UTRs) в конце вирусного генома указаны с черными линиями. (B) Вирион структуры: ЗиКВ virions были украшены E и M белков, закрепленных в липидный двуслойный с icosahedral-как структура. Под вирусной окуной находился вирусный нуклеокапсид, состоящий из белка С, связанного с вирусной геномной РНК. Эта цифра была адаптирована из Авила-Перес и др.18. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Рисунок 2 : Сборка полноразмерного инфекционного клона кДНК В БАК. (A) Схематическое представление pBeloBAC11 BAC: Регулятивные гены parA, parB, parC, и repE,происхождение репликации F-фактора (OriS),устойчивый ген хлорамфеникол (Cmr),и лак Указано ген. Подчеркиваются соответствующие места ограничения, используемые для сборки инфекционного клона кДНК ЗИКВ. (B) Сборка полноразмерного инфекционного клона кДНК в pBeBAC11 BAC: Четыре перекрывающихся фрагментов ДНК (No1-No4), охватывающих весь геном ЗИКВ (рисунок1) и в окружении указанных мест ограничения, были созданы химическими синтез и последовательно клонированы в pBeloBAC11 для создания инфекционного клона qIN CDNA pBAC-IKV. Полнометражный инфекционная кДНК ЗИКВ была собрана под контролем человека цитомегаловируса немедленного раннего промоутера (CMV) и в окружении 3'end HDV рибозим (РЗ) и гормона роста крупного рогатого скота (BGH) прекращения и полиаденилаации последовательностей. Акронимы вирусных генов и регуляторных элементов описаны на рисунке 1. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Рисунок 3 : Рабочий процесс для генерации r'iKV из клона BAC cDNA. Веро-клетки на 90% слияния были трансинфицированы в монослой с полнометражным инфекционным клоном кДНК pBAC-ЗИКВ (Рисунок 2) с использованием катионных липосом. В 4-6 дней посттрансфекции, когда CPE было очевидно, ткани культуры супернатанантов, содержащих r'ЗИКВ были собраны и оценены на наличие вируса(Рисунок 4) и используется для вирусного усиления в клетках Веро. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Рисунок 4 : Восстановление и экстракорпора характеристика РЗИКВ. (A) Спасение инфекционных r'ЗИКВ от клона BAC cDNA: Vero клетки на 90% слияния (6-ну хорошо пластины формата, трипликаты) были макет-трансинфицированы или трансфицированы с 4 мкг / хорошо пБАК-ЗИКВ (Рисунок 3), и в указанные дни посттрансфекции, вирус титры в ткани культуры супернациантов были определены доска анализ (PFU/mL). Бары ошибок указывают на стандартные отклонения от трех различных экспериментов трансфекции. Пунктирная черная линия указывает на предел обнаружения (50 PFU/mL). (B) Вирусные CPE: Веро клетки на 90% слияния (6-ну хорошо пластины формат, трипликатиты) были макет-инфицированных (вверху) или инфицированных (MOI 0,5 ПфУ / клетки) с r'iKV, и на 48 h послеинфекции, наличие CPE была оценена световой микроскопией. Шкала баров No 100 мкм. (C) Вирусный налет анализ и иммуно-пятно: Веро клетки на 90% слияния (12-ну хорошо пластины формате) были инфицированы r'IKV, и на 72 h после инфекции, вирусные бляшки были визуализированы кристаллно-фиолетовый окрашивания (слева) или иммунопятна ( справа) с помощью панфлавивируса E белка mAb 4G2. Шкала баров 5 мм. (D) Иммунофлуоресценция: Веро клетки на 90% слияния (24-ну хорошо пластины формата, трипликаты) были инфицированы (MOI 0,5 ПФУ / клетка) с r'iKV и, на 48 h послеинфекции, проанализированы иммунофлуоресценции с помощью mAb 1176-56, специфические для ЗИКВ E белок. Ядра клеток были окрашены DAPI. Отображается репрезентативное объединенное изображение инфицированных ЗИКВ клеток Веро. Белый квадрат в правом верхнем цвете представляет собой увеличенное изображение инфицированных ЗИКВ клеток Веро. Шкала баров 100 мкм. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.