Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Immunology and Infection

Redning av rekombinant Zika virus fra en bakteriell kunstig kromosom cDNA Clone

Published: June 24, 2019 doi: 10.3791/59537

Summary

Den nylige epidemien av Zika virus fremhever viktigheten av å etablere omvendt genetiske tilnærminger til å utvikle vaksiner og/eller terapeutiske strategier. Her beskriver vi protokollen for å redde en smittsom rekombinant Zika virus fra en full-lengde cDNA klone samlet i en bakteriell kunstig kromosom under kontroll av den menneskelige Cytomegalovirus umiddelbar-tidlig promoter.

Abstract

Foreningen av Zika virus (ZIKV) infeksjon med nevrologiske komplikasjoner i løpet av de siste verdensomspennende utbrudd og mangelen på godkjente vaksiner og/eller antivirale midler har understreket det presserende behovet for å utvikle ZIKV reversere genetiske systemer for å lette studie av ZIKV biologi og utvikling av terapeutiske og/eller forebyggende tilnærminger. Men som med andre flaviviruses, har generasjonen av ZIKV full-lengde smittsomme cDNA kloner blitt hemmet på grunn av toksisitet av viral sekvenser under sin forsterkning i bakterier. For å overkomme dette problemet, har vi utviklet en utradisjonell tilnærming basert på bruk av bakteriell kunstig kromosomer (BACs). Ved hjelp av denne tilnærmingen, full-lengde cDNA kopi av ZIKV belastningen Rio Grande do Norte Natal (ZIKV-RGN) er generert fra fire syntetiske DNA fragmenter og samlet inn i single-kopi pBeloBAC11 plasmider under kontroll av den menneskelige Cytomegalovirus (CMV) umiddelbar-tidlig promoter. Den sammensatte BAC cDNA klone er stabil under forplantning i bakterier, og smittsomme rekombinant (r) ZIKV utvinnes i Vero celler etter transfeksjoner av BAC cDNA klone. Protokollen som beskrives her, gir en kraftig teknikk for generering av smittsomme kloner av flaviviruses, inkludert ZIKV, og andre positive-tråd RNA-virus, særlig de med store genomer som har stabilitetsproblemer under bakteriell og forplantning.

Introduction

ZIKV er en mygg-borne medlem av Flavivirus slekten i hvilken familien som i dag utgjør en global folkehelsen beredskap1. I likhet med andre flaviviruses er ZIKV et innhyllet RNA-virus med en icosahedral struktur som inneholder en positiv følelse, enkelt-strandet RNA-molekyl på ca 10,8 KB (figur 1)2. Den virale Genova koder en stor polyprotein på ca 3 423 aminosyrer som er behandlet av viral og mobilnettet proteaser i tre strukturelle proteiner (kapsid [C], premembrane/membran [prM/M] og konvolutt [E]) som er involvert i dannelsen av viral partikler og syv nonstructural (NS) proteiner (NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B, og NS5) som deltar i Genova replikering, virus montering, og Evasion av verten immunrespons (figur 1)3.

Historisk har ZIKV infeksjon vært forbundet med en mild febersykdom4,5. Men den eksplosive nylige pandemi av ZIKV infeksjoner i hele Sør-og mellom-Amerika, Sør-Stillehavet, og Karibia6,7,8, og dens tilknytning til forekomsten av Guillain-Barré syndrom og microcephaly9,10,11,12,13, har endret den historiske oppfatningen og forsterket relevansen av ZIKV som en viktig menneskelig patogen. I denne forstand, utvikling av molekylære verktøy, slik som smittsomme cDNA kloner, vil lette studiet av viral patogenesen og utvikling av genetisk definerte vaksiner og identifisering av antivirale legemidler for behandling av ZIKV infeksjon. Som beskrevet for andre flaviviruses, generering av ZIKV smittsomme kloner er vanskelig på grunn av tilstedeværelsen av kryptiske bakterielle arrangører i viral Genova14 som gjør at Leaky uttrykk for giftige virus proteiner under utbredelsen av cDNA kloner i bakterier ved hjelp av standard High-Copy-nummer plasmider15,16,17. For å overkomme dette toksisitet problemet har flere utradisjonell tilnærminger blitt gjennomført i de siste to årene18. Disse inkluderer bruk av lav-kopi-nummer plasmider19,20, innsetting av introns å forstyrre de giftige regionene21,22,23, in vitro ligation av cDNA fragmenter 24 priser og , 25, mutational deaktivering av kryptiske bakterielle arrangører til stede i viral Genova26,27, smittsomme subgenomic amplicons (ISA)28,29, Gibson forsamlingen metode30 , og bruk av sirkulær polymerase forlengelse reaksjon (CPER)31.

Heri beskriver vi den detaljerte protokollen for prosjektering av en full-lengde cDNA klone av ZIKV belastningen ZIKV-RGN13, ved hjelp av en BAC å overvinne toksisitet problemet, og redning av smittsomme rZIKV ved direkte TRANSFEKSJONER av BAC cDNA klone i Vero celler32, en cellelinje godkjent av Food and Drug ADMINISTRATION (FDA) for utvikling av menneskelige vaksiner33. I dette systemet, full lengde cDNA kopi av viral Genova er samlet i BAC plasmider pBeloBAC1134 (figur 2a), en lav-kopi-nummer plasmider (en til to eksemplarer per celle) avledet fra Escherichia coli F-Factor35, som minimerer toksisitet av Flavivirus sekvenser i løpet av sin forplantning i bakterier. Den cDNA av ZIKV Genova er samlet i pBeloBAC11 under kontroll av den menneskelige CMV umiddelbare-tidlig promoter, for å tillate uttrykk for viral (v) RNA i kjernen av transfekterte celler av mobilnettet RNA polymerase II, og flankert på 3 '-end av hepatitt delta virus (HDV) ribozyme (RZ), etterfulgt av sekvenser av storfe veksthormon (BGH) oppsigelse og polyadenylation signaler til å produsere syntetiske RNAs peiling autentiske 5 '-og 3 '-endene av viral Genova, henholdsvis (figur 2b). Dette cDNA-lanserte systemet resulterer i intracellulære uttrykk for avkortet viral RNA, slik at utvinning av smittsomme ZIKV uten behov for en in vitro transkripsjon trinn. BAC tilnærmingen gir en kraftig metodikk som gjelder for å konstruere stabile og fullt funksjonell smittsomme cDNA kloner for andre flaviviruses, samt andre positive-strandet RNA virus36,37, 38,39,40,41.

Protocol

1. bygging av en ZIKV smittsomme cDNA Clone i en BAC

Merk: Strategien for montering av ZIKV i BACs er beskrevet for RGN-belastningen13 (TILTREDELSE nummer KU527068) (figur 2).

  1. Velge enestående begrensning steder passende avstand inne det viral Genova det er borte inne det plasmider pBeloBAC11 (skikkelsen 2a).
    Merk: For ZIKV-RGN ble Begrensnings nettstedene PML I, AFE I og BstB I (henholdsvis genomisk stillinger 3 347, 5 969 og 9 127) valgt. I det tilfelle at ingen passende begrensning nettsteder er tilgjengelige i viral Genova, generere nye begrensning nettsteder ved å innføre tause nukleotid mutasjoner i viral Genova under cDNA fragment design.
  2. Generer ved kjemisk syntese fire cDNA fragmenter spenner over full lengde Genova (Z1 til Z4), flankert av CMV arrangøren på 5 '-end og HDV RZ, BGH oppsigelse, og polyadenylation sekvenser på 3 '-end ( figur 2b). Hvert fragment må være flankert av de valgte Begrensnings områdene (trinn 1,1).
    Merk: Fragment Z1 brukes som en ryggrad for å klone resten av fragmentene i pBeloBac11. For dette formål, må den inneholde den menneskelige CMV promoter og må være flankert på 5 '-end av ApaL jeg (å klone denne fragment i pBeloBAC11) og ASC i (fraværende i viral Genova), og på 3 '-end av begrensningen nettsteder valgt for montering av smittsomme klone (PML I , AFE jeg, og BstB I) etterfulgt av MLU jeg (fraværende i viral Genova) og BamH i (å klone denne fragment i pBeloBAC11). Fragment Z4 må inneholde genomisk regionen fra den siste begrensningen området valgt (BstB I) til slutten av viral Genova, etterfulgt av HDV RZ, BGH oppsigelse, og polyadenylation sekvenser, og MLU jeg restriksjon området (figur 2b). Alternativt kan cDNA-fragmentene (Z1-Z4) genereres av en kombinasjon av standard omvendte transkriptase polymerase kjedereaksjoner (RT-PCRene) og overlappende PCRene ved hjelp av bestemte oligonukleotider.
  3. Monter den smittsomme cDNA-klone ved sekvensiell kloning av fragmenter Z1 til Z4 i pBeloBAC11 (figur 2b).
    1. Fordøye pBeloBAC11 plasmider og Z1 fragment med ApaL jeg og BamH I. Bland 2 mikrogram pBeloBAC11-plasmider eller 1 μg av Z1-fragment med 10 μL 10x reaksjonsbuffer, 20 enheter av hvert enzym og vann for å nå et endelig volum på 100 μL. ruge ved 37 ° c for 2 t.
    2. Dephosphorylate BAC vektoren ved hjelp av reker alkalisk fosfatase (SAP). For å gjøre dette, tilsett 2,5 μL (2,5 enheter) av SAP til fordøyd BAC og ruge ved 37 ° c for 1 t. Heat-Deaktiver SAP ved å inkubasjons ved 75 ° c i 15 min.
    3. Rens dephosphorylated BAC vektor og fragment Z1 av agarose gel elektroforese ved hjelp av en kommersiell gel Clean-up Kit optimalisert for rensing av DNA-fragmenter større enn 10 kB (se tabell over materialer).
    4. Utføre ligation reaksjonen å generere plasmider (p) BAC-Z1. For dette formål, bland 150 ng av renset fordøyd BAC vektor med renset sette inn ved hjelp av en molar ratio av vektor-til-innsats av 1:3, 1,5 μL av 10x T4 DNA ligase buffer som inneholder 10 mM ATP, en enhet av T4 DNA ligase, og vann til et endelig volum på 15 μL.
    5. Ruge den ligation blandingen for 20 timer ved 16 ° c. Som kontroll av ligation reaksjonen, utføre parallelt en ligation reaksjon uten å sette inn. Heat-Deaktiver ligase ved inkubasjons ved 65 ° c i 15 min.
      Merk: I tilfelle av stump-endte DNAs, ruge den ligation reaksjonen i 20 timer ved 14 ° c. På grunn av den store størrelsen på BAC vektor (figur 2a), er det viktig å bruke større mengder vektor og sette inn enn ligations bruker konvensjonelle plasmider for å øke ligation effektivitet.
    6. Transformer 50 μL av E. coli DH10B electrocompetent celler med 2 μL av ligation reaksjonen (trinn 1.3.5) ved electroporation (25 μF kapasitans, 2,5 kv, og 100 Ω motstand), ved hjelp av electroporation kyvetter utstyrt med elektroder fordelt med intervaller på 0,2 cm, etter standardprotokoller.
    7. Overfør cellene til et polypropylen rør med 1 mL SOC medium (2% tryptone, 0,5% gjærekstrakt, 0,05% NaCl, 2,5 mM KCl, 10 mM MgCl2, 10 mm MgSO4, 20 mm glukose [pH 7,0]) og ruge dem ved 37 ° c i 1 time med lett risting (200-250 RPM). Plate cellene på Luria buljong (LB) agar plater som inneholder 12,5 μg/mL kloramfenikol og ruge dem ved 37 ° c for 16 h.
    8. Velg 8 til 12 bakterielle kolonier, lage en kopi på en fersk LB agar plate som inneholder 12,5 μg/mL kloramfenikol, og teste om de inneholder riktig innsats ved direkte PCR-analyse ved hjelp av bestemte oligonukleotider.
    9. Plukk en positiv koloni fra kopi platen, dyrke den i 100 mL LB som inneholder 12,5 μg/mL kloramfenikol, og isolere BAC cDNA ved hjelp av alkalisk lyse Rings metoden med et kommersielt plasmider MIDI-sett, etter anbefaling for rensing av store plasmider med lav kopi (se tabell over materialer).
      Merk: BAC cDNA utarbeidet av denne metoden kan være forurenset med opptil 30% av bakteriell genomisk DNA, men det er egnet i kvalitet for å utføre Begrensnings analyse, sekvensering, og kloning. Avhengig av BAC størrelse, kan rentene på 4-6 μg av BAC plasmider fås.
    10. Bekrefte det genetisk integriteten av det klon cDNA av begrensning analyse. Sammendrag 500 ng av pBAC-Z1 plasmider med ASC I og PML jeg ved 37 ° c for 1 time og bekrefter tilstedeværelsen av Z1 fragment av gel elektroforese. For ytterligere å bekrefte at uønskede mutasjoner ikke har blitt innført, sekvens innsatsen med bestemte oligonukleotider.
    11. Med utgangspunkt i plasmider pBAC-Z1 som inneholder de valgte restriksjons stedene (PML I, AFE I, BstB I og MLU I), kloner i rekkefølge fragmenter Z2 til Z4 for å generere full-length smittsomme cDNA-klone pBAC-ZIKV (figur 2b), etter lignende eksperimentelle tilnærminger som beskrevet ovenfor for fragment Z1 (trinn 1.3.1-1.3.10).

2. utarbeidelse av høy-renhet pBAC-ZIKV for redning av smittsomme rZIKV

Merk: Den store utarbeidelse av en ultrarent pBAC-ZIKV smittsomme klone, egnet for transfeksjoner og redning av smittsomme virus, utføres av alkalisk lyse med et kommersielt Kit spesielt utviklet for BAC rensing (se tabell over Materialer). Settet må inneholde en ATP-avhengige exonuclease fordøyelsen trinn som fjerner bakteriell genomisk DNA-forurensning, slik at isolering av BAC cDNA med en grad av renhet lik som oppnås med cesium klorid metoden.

  1. Grow en enkelt koloni av E. coli DH10B bærer PBAC-ZIKV smittsomme klone i 5 ml lb medium inneholdende 12,5 μg/ml kloramfenikol ved 37 ° c i 8 t med mild risting (200-250 RPM).
  2. Tilsett 1 mL bakteriell kultur (trinn 2,1) til 500 mL LB med 12,5 μg/mL kloramfenikol i en 2 L kolbe og dyrke cellene ved 37 ° c for 14-16 h (til en OD600 på 0,6-0.8).
    Merk: Rik kjøttkraft, som for eksempel fantastisk buljong (TB), kan produsere ekstremt høy celle tetthet, noe som resulterer i en lavere avkastning og mindre renhet av BAC cDNA.
  3. Rense BAC smittsomme cDNA klone av alkalisk lyse ved hjelp av en kommersiell Kit spesielt utviklet for BAC rensing, etter produsentens spesifikasjoner (se tabellen av materialer). Behold renset BAC cDNA ved 4 ° c. Avhengig av BAC størrelse, kan Rentene av 30 μg av ultrarent BAC cDNA klone fås.
    Merk: Ikke tørk DNA pellet i mer enn 5 min, som uttørring vil gjøre det vanskelig å oppløse BAC cDNA. På grunn av den store størrelsen på BAC cDNA klone, unngå virvlingen eller pipettering for å hindre plasmider klipping.

3. redning av smittsomme rZIKV fra BAC cDNA Clone av Transfeksjoner av Vero Cells

Merk: Smittsomme rZIKV utvinnes av transfeksjoner av Vero celler med pBAC-ZIKV cDNA klone, ved hjelp av en kommersiell kationiske lipid transfeksjoner reagens (se tabell over materialer; Figur 3).

  1. En dag før transfeksjoner, plate på 6-brønn plater 5 x 105 Vero celler/brønn i vekstmedium (Dulbecco ' s modifisert Eagle ' s medium [DMEM] supplert med 5% fosterets storfe serum [FBS], 2 mm L-glutamin, og 1% unødvendige aminosyrer) uten antibiotika å heve 90% confluent celle monolagere ved tidspunktet for transfeksjoner.
    Merk: Vi anbefaler at du utfører viruset redder i triplicates.
  2. Likevekt serum-redusert medium (se tabell over materialer) ved romtemperatur og forberede transfeksjoner blandinger i sterile microfuge rør for hver transfeksjoner prøve som følger.
    1. Tilsett 4 μg av BAC cDNA klone i 250 μL av serum-redusert medium og bland forsiktig, unngå virvlingen for å hindre plasmider klipping.
    2. I et separat rør, fortynne 12 μL av transfeksjoner reagens (1 mg/mL) (se tabell over materialer) i 250 μL av serum-redusert medium, bland med virvlingen, og ruge ved romtemperatur i 5 min.
    3. Kombiner den fortynnede BAC cDNA og transfeksjoner reagens (med en 1:3 ratio av DNA: transfeksjoner reagens), bland forsiktig mens du unngår virvlingen, og ruge ved romtemperatur i 20-30 min.
  3. I løpet av inkubasjonsperioden BAC cDNA/transfeksjoner reagentmixture, vask Vero celler med vekstmedium uten antibiotika og la cellene i 1 mL friskt medium uten antibiotika.
    Merk: Tilsetning av antibiotika under transfeksjoner prosessen kan redusere transfeksjoner effektivitet.
  4. Distribuer dråpevis til 500 μL av BAC cDNA/transfeksjoner reagens blanding (av trinn 3.2.3) på Vero-cellene, bland dem ved å gynge platen frem og tilbake, og ruge cellene i en 5% CO2 fuktet inkubator ved 37 ° c i 6 timer.
  5. Fjern transfeksjoner medium, tilsett 2 mL frisk vekstmedium med antibiotika (100 U/mL penicillin og 100 μg/mL Streptomycin), ruge cellene i en 5% CO2 fuktet inkubator ved 37 ° c, og sjekk hver dag for induksjon av Cytopathic effekt (CPE ).
    Merk: ZIKV CPE er ganske uttalt i Vero celler og det er preget av tilstedeværelsen av avrundede og birefringent celler som løsner og flyter i vevet kultur supernatanten.
  6. Samle alikvoter (100 μL) av Vero celle vevs-kultur supernatanter (trinn 3,5) hver 24 h for å fastslå effektiviteten av virus utvinning ved å vurdere tilstedeværelsen av ZIKV ved hjelp av en standard plakk analysen på friske Vero celler (figur 4a).
  7. Etter fire til seks dager med transfeksjoner, når CPE er rundt 50%-75% (figur 4b), samle vevet kulturen supernatanter i 15 ml koniske rør og sentrifuger ved 2 000 x g i 10 min ved 4 ° c for å fjerne mobilnettet rusk.
  8. Høste supernatanter som inneholder rZIKV og forkaste celle pellets. Alikvot supernatanten i cryotubes og lagre dem på-80 ° c for ytterligere å bekrefte tilstedeværelsen av reddet rZIKV.

4. titrering av gjenopprettede rZIKV

  1. En dag før titrering, frø på 12-brønn plater 2,5 x 105 Vero celler/brønn i vekstmedium for å øke 90% confluent celle monolagere ved tidspunktet for titrering.
    Merk: Vi anbefaler å gjennomføre titrering av gjenopprettede rZIKV i triplicates.
  2. Fjern en alikvot av supernatanten fra fryseren (trinn 3,8) og gjør seriell 10-fold fortynninger i vekstmedium uten FBS.
  3. Vask Vero celler 2x med fosfat-bufret saltvann (PBS) og tilsett 200 μL/brønn av hver virus fortynning i tre eksemplarer. Plasser platene i en 5% CO2 fuktet inkubator ved 37 ° c og rock hver 15 min for en 90 min absorpsjons periode.
  4. Fjern viral inokulum, overlegg cellene med 2 mL vekstmedium inneholder 2% FBS, 1% DEAE-dextran, og 0,6% agar Noble, og ruge ved 37 ° c under 5% co2 for 3-4 dager.
    Merk: Det er mulig å bruke agarose, methylcellulose eller andre overleggs medier. Tiden for riktig plakk formasjon vil variere avhengig av overlegg brukes og ZIKV belastning.
  5. Fix ZIKV-infiserte celler med 1 mL/brønn av 4% formaldehyd fortynnet i PBS ved romtemperatur for 1 t, fjerne overlegg, og visualisere viral plaketter ved farging dem med 0,1% krystall fiolett i 20% metanol ved romtemperatur i 15 min.
    1. Kast krystall fiolett, vask 3x med vann, la platene tørke, og manuelt telle plakk (figur 4c, venstre panel). Viral titer er beregnet som plakk forming enheter per milliliter (PFU/ml).
  6. Alternativt kan viral plaketter bli visualisere ved immunostaining med Pan-Flavivirus E protein mus monoklonale antistoff (mAb) 4G2 (figur 4c, høyre panel).
    1. For å evaluere ZIKV plaketter etter immunostaining, etter fiksering og fjerning av overlegget agar som beskrevet ovenfor (i trinn 4,5), vask cellene 2x med PBS og permeabilize dem ved inkubasjons med 200 μL/brønn på 0,5% Triton-X100 i PBS i 15 min ved romtemperatur.
    2. Fjern den permeabilization løsningen, vask cellene 3x med PBS, og blokker dem med 200 μL/brønn for blokkerings løsning (10% FBS i PBS) for 1 time ved romtemperatur.
      Merk: Andre standard blokkerings løsninger (f.eks. 2,5% BSA i PBS) kan brukes i dette trinnet.
    3. Fjern blokkerings løsningen og ruge cellene med 200 μL/brønn av Pan-Flavivirus E-protein mAb 4G2 fortynnet i blokkerings løsning (1 μg/mL) for 1 time ved 37 ° c.
      Merk: Andre mAb eller polyklonale antistoffer (pAb) kan brukes i stedet for 4G2 for immunostaining og påvisning av viral plaketter.
    4. Vask cellene 3x med PBS, og ruge dem med 200 μL av biotinylated sekundær antistoff fortynnet (etter produsentens anbefaling) i blokkerings løsning for 1 time ved 37 ° c.
    5. Fjern den sekundære antistoff, vask cellene 4X med PBS, og visualisere viral plaketter ved hjelp av en avidin/biotin-baserte peroksidase Kit følge produsentens spesifikasjoner (se tabell over materialer).

5. bekreftelse på vellykket rZIKV Rescue

Merk: Å fremme anerkjenne identiteten av det hjelpe virus, ZIKV E protein gjengivelsen er analysert av immunofluorescence benytter musa mAb 1176-56 spesifikk for ZIKV E protein (skikkelsen 4d). Denne mAb er spesifikk for ZIKV E protein, i motsetning til situasjonen av det gryte-Flavivirus E protein mAb 4G2 (steg 4.6.3). Alternativt kan virus identiteten bekreftes av sekvensering.

  1. En dag før immunofluorescence analyse, frø coverslips i 24-brønn plater som inneholder 1 x 105 Vero celler/brønn i vekstmedium for å øke 90% confluent celle monolagere av tidspunktet for infeksjonen.
  2. Vask cellene 2x med PBS og infisere dem med et mangfold av infeksjon (MOI) av 0,5 PFU/Cell av reddet viruset i vekstmedium uten FBS (100 μL/brønn) i tre eksemplarer. Ruge platene ved 37 ° c i 90 min.
  3. Etter viral absorpsjon, fjerne viral inokulum, tilsett 0,5 mL frisk vekstmedium med 2% FBS, og ruge cellene i en 5% CO2 fuktet inkubator ved 37 ° c for 48 h.
  4. Fjern vev kulturen supernatanten, fikse cellene med 150 μL/brønn av 4% paraformaldehyde i PBS i 20 min ved romtemperatur, og permeabilize cellene med 150 μL/brønn av 0,5% Triton-X100 i PBS i 15 min ved romtemperatur.
  5. Etter å ha fjernet den permeabilization løsningen og vasket cellene 3x med PBS, blokker cellene med 150 μL/brønn for blokkerings løsning under 1 time ved romtemperatur.
    Merk: Celle skanning blokkeres med alternative blokkerings løsninger (f.eks. 2,5% BSA i PBS).
  6. Fjern blokkerings løsningen og ruge cellene med 100 μL/brønn av mAb 1176-56, spesifikk for ZIKV E-protein, fortynnet i blokkerings løsning (1 μg/mL) for 1 t ved 37 ° c.
  7. Vask cellene 3x med PBS, ruge dem ved romtemperatur for 1 time med 100 μL/brønn av Alexa fluor 488-bøyd anti-mus sekundær antistoff fortynnet (etter produsentens anbefaling) i blokkerings løsning, vask cellene mye med PBS, og ruge dem med 150 μL/brønn av 4 ', 6 '-diamidino-2-phenylindole (DAPI; 1 mg/mL) fortynnet 1:200 i PBS ved romtemperatur i 10 min.
  8. Vask cellene 3x med PBS, Monter coverslips på et Antifade monterings medium (se tabell over materialer), og analyser prøvene under et fluorescens mikroskop.
    Merk: For langtidsoppbevaring, Oppbevar prøver ved 4 ° c, beskyttet mot lys.

6. forsterkning og generering av virale aksjer

Merk: Når identiteten til reddet viruset er bekreftet (§ 5), forsterke viruset på Vero celler og generere viral aksjer for videre studier.

  1. Grow Vero celler i 100 mm x 21 mm plater på 90% samløpet og infisere dem med en MOI av 0,1 PFU/Cell som beskrevet før.
  2. Når CPE er rundt 75% (ca 48-72 h postinfection), samle vevet kulturen supernatanten i en 50 mL konisk rør og sentrifuger på 2 000 x g i 10 min ved 4 ° c for å fjerne mobilnettet rusk.
  3. Høste supernatanten som inneholder rZIKV og forkaste celle pellet. Alikvot supernatanten i cryotubes og oppbevar dem ved-80 ° c.
  4. Fjern et virus alikvot fra fryseren og Bestem viral titer ved plakk analysen som beskrevet før (avsnitt 4).

Representative Results

Protokollen beskrevet her gir mulighet for generering av stabile ZIKV full-length cDNA smittsomme kloner bruker en BAC å minimere toksisitet problemer knyttet til flere flaviviral sekvenser. Effektiv utvinning av smittsomme rZIKV fra BAC cDNA klone kan enkelt oppnås etter transfeksjoner av mottakelige Vero celler (figur 2). Ved hjelp av denne protokollen, har vi generert en stabil full-length cDNA klone av ZIKV belastningen RGN32 ved sekvensielt kloning fire overlappende cDNA fragmenter i BAC plasmider pBeloBAC1134 bruke konvensjonelle kloning metoder og unike restriksjons nettsteder som finnes i viral Genova (figur 2). The full-length cDNA klone var flankert på 5 '-end av den menneskelige CMV promoter å tillate uttrykk for vRNA i kjernen av transfekterte celler, og på 3 '-end av HDV RZ etterfulgt av BGH polyadenylation og oppsigelse sekvenser, å produsere RNAs inneholder det pressepenger av 3 '-end av det viral Genova (skikkelsen 2). Stabiliteten i bakterier av den genererte BAC cDNA klone, sammen med sin enkle manipulasjon ved hjelp av standard rekombinant DNA-teknologi, fremhever potensialet i BAC cDNA tilnærming for den raske og pålitelige generasjonen av stabile full-length cDNA kloner av ZIKV og andre flaviviruses eller positive-strandet RNA virus med ustabil viral genomer.

Når BAC cDNA klone ble montert (figur 2), smittsomme virus kan lett utvinnes etter direkte transfeksjoner av mottakelige Vero celler med BAC cDNA klone med kationiske liposomer(Figur 3). Dette cDNA-lansert systemet tillot intracellulære uttrykk for avkortet vRNA, slik at utvinning av smittsomme virus uten behov for en in vitro transkripsjon trinn. Ved hjelp av denne tilnærmingen var vi i stand til å redde rZIKV-RGN med titers høyere enn 106 PFU/ml ved 5 dager Posttransfection (figur 4a). I tillegg, det reddet viruset indusert en klar CPE (figur 4b), genererte homogene plaketter på ca 2 mm i størrelse (figur 4c), og identiteten ble bekreftet av sekvensering (data ikke vises) og immunofluorescence analyse ved hjelp av mAb spesifikke for ZIKV E protein, 1176-56 (figur 4d). In vitro-data indikerer at den gjenopprettede rZIKV-RGN replikeres effektivt i Vero-celler og til nivåer sammenlignet med en naturlig ZIKV-isolere32 (data ikke vist). Samlet disse resultatene viser at smittsomme rZIKV kan reddes fra full lengde cDNA kloner samlet i BAC.

Figure 1
Figur 1 : ZIKV Genova organisasjon og virionet struktur. (A) Genova organisasjon: ZIKV inneholder en positiv enkelt-strandet RNA som er oversatt som en enkelt polyprotein. Den oversatte polyprotein ble kløyvde av viral (piler) og vert (diamanter) proteaser å produsere de strukturelle proteiner kapsid (C, blå), matrise (M, brun), og innhylle (E, grønn), og syv nonstructural proteiner (NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B, og NS5). De 5 ' og 3 ' uoversatt regioner (UTRs) på slutten av viral Genova er indikert med svarte linjer. (B) virionet struktur: ZIKV virions ble dekorert med E og M proteiner, forankret i en lipid bilayer med en icosahedral-lignende struktur. Under viral innhylle var viral nucleocapsid sammensatt av C-proteinet knyttet til viral genomisk RNA. Dette tallet er tilpasset fra Ávila-Pérez et al.18. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 2
Figur 2 : Montering av ZIKV full-lengde smittsomme cDNA klone i en BAC. (A) skjematisk representasjon av pBeloBAC11 BAC: de regulatoriske gener parA, parB, ParC, og repE,F-Factor replikering opprinnelse (OriS), kloramfenikol motstandsdyktig genet (cmr), og Lac Z-genet er indisert. Den relevante begrensningen nettsteder som brukes til å montere den smittsomme ZIKV cDNA klone er understreket. (B) montering av ZIKV i full lengde smittsomme cDNA-klone i pBeloBAC11 BAC: fire overlappende DNA-fragmenter (Z1-Z4), som dekker hele ZIKV-Genova (figur 1) og flankert av angitte Begrensnings områder, ble generert av kjemiske syntese og sekvensielt klonet i pBeloBAC11 å generere smittsomme ZIKV cDNA klone pBAC-ZIKV. The full-length ZIKV smittsomme cDNA ble samlet under kontroll av den menneskelige Cytomegalovirus umiddelbare-tidlig promoter (CMV) og flankert på 3 '-end av HDV ribozyme (RZ) og storfe veksthormon (BGH) oppsigelse og polyadenylation sekvenser. Forkortelsene for viral gener og regulatoriske elementer er som beskrevet i figur 1. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 3
Figur 3 : Arbeidsflyt for å generere rZIKV fra BAC cDNA klone. Vero celler på 90% av samløpet ble transfekterte i monolag med ZIKV full-lengde smittsomme cDNA klone pBAC-ZIKV (figur 2) ved hjelp av kationiske liposomer. På 4-6 dager posttransfection, da CPE var tydelig, vev kultur supernatanter inneholder rZIKV ble samlet og evaluert for tilstedeværelsen av virus (Figur 4) og brukes for viral forsterkning i Vero celler. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 4
Figur 4 : Gjenvinning og in vitro karakterisering av rZIKV. (A) redning av smittsomme RZIKV fra BAC cDNA Clone: Vero celler på 90% av samløpet (6-brønn plateformat, triplicates) var mock-transfekterte eller transfekterte med 4 μg/brønn av PBAC-ZIKV (Figur 3), og på de angitte dagene posttransfection, virus titers i vev kultur supernatanter ble bestemt av plakk analysen (PFU/mL). Feilfeltene angir standardavvik fra tre ulike transfeksjoner eksperimenter. Den stiplede svarte linjen indikerer grensen for påvisning (50 PFU/mL). (B) viral CPE: Vero celler på 90% samløpet (6-brønn plateformat, triplicates) var mock-smittet (øverst) eller SMITTET (MOI av 0,5 PFU/Cell) med rZIKV, og på 48 h postinfection, tilstedeværelsen av CPE ble evaluert av lys mikroskopi. Scale barer = 100 μm. (C) viral plakk analysen og Immunostaining: Vero celler på 90% samløpet (12-brønn plateformat) ble smittet med rZIKV, og på 72 h postinfection, viral plaketter ble visualisere av krystall fiolett farging (venstre) eller ved immunostaining ( høyre) ved hjelp av Pan-Flavivirus E protein mAb 4G2. Skala bars = 5 mm. (D) Immunofluorescence: Vero celler på 90% samløpet (24-brønn plateformat, triplicates) var SMITTET (MOI av 0,5 PFU/Cell) med rZIKV og, på 48 h postinfection, analysert av Immunofluorescence ved hjelp av mAb 1176-56, spesifikk for ZIKV E protein. Cellekjerner ble farget med DAPI. En representativ flettet bilde av ZIKV-infiserte Vero celler vises. Den hvite firkanten øverst til høyre representerer et forstørret bilde av ZIKV-infiserte Vero-celler. Skala bars = 100 μm. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Discussion

Smittsomme cDNA kloner utgjør essensielle molekylære verktøy for grunnleggende forskning av RNA-virus og utvikling av vaksiner og/eller identifisering av antivirale strategier. Men for mange positive-strandet RNA virus, inkludert flaviviruses, generering av smittsomme cDNA kloner er vanskelig på grunn av ustabilitet av klonet cDNAs når spres i bakterier ved hjelp av standard High-Copy-nummer plasmider. I tilfelle av ZIKV og andre flaviviruses, er dette ustabilitet hovedsakelig på grunn av Leaky uttrykk for giftige viral proteiner fra kryptiske bakteriell arrangører til stede i viral Genova14,15,16,17 . Her beskriver vi en alternativ og kraftig protokoll for å generere en stabil ZIKV full-lengde smittsomme cDNA klone som en enkelt plasmider, basert på bruk av BAC plasmider pBeloBAC1134 (figur 2a) for å overkomme toksisitet problemet, bruk av CMV promoter å tillate uttrykk for vRNA i kjernen av transfekterte celler, og HDV RZ å generere vRNAs med nøyaktig 3 '-ender (figur 2b). Ved hjelp av denne metoden, har vi lykkes generert en helt stabil smittsomme klone av ZIKV belastningen RGN som gjør at effektiv og pålitelig utvinning av smittsomme rZIKV etter direkte transfeksjoner av mottakelige Vero celler (Figur 3 og Figur 4).

En stor innsats har blitt gjort i de siste årene for å overvinne ustabilitet problemer forbundet med ZIKV smittsomme cDNA kloner, og flere tilnærminger har blitt implementert med hell18, inkludert in vitro ligation av cDNA fragmenter24 ,25, lav kopi plasmider19,20, den inaktive av kryptiske bakterielle arrangører ved innføringen av tause mutasjoner26,27, Intronets opprinnelse innsetting21, 22 av , 23, Gibson forsamlingen metode30, ISA metoden28,29, og bruk av CPER31. Selv om disse tilnærmingene overvinne toksisitet problemet og er nyttige for å generere ZIKV smittsomme cDNA kloner, noen av dem er arbeidskrevende og presentere flere ulemper, inkludert behovet for in vitro ligation og transkripsjon trinn som reduserer virus utvinning effektivitet eller innføring av et høyt antall tause mutasjoner å deaktivere kryptiske bakteriell promoter som kan påvirke viral fitness, blant andre. Tilnærmingen som er beskrevet i denne protokollen, gir følgende fordeler. i) BAC plasmider pBeloBAC1134 har en strengt kontrollert replikering, holde en eller to eksemplarer av plasmider per celle, som minimerer toksisitet og gir stabil vedlikehold i bakterier av ustabil cDNAs. II) forplantning og modifisering av BAC plasmider er nesten lik de konvensjonelle plasmider, vurderer liten modifikasjoner som er beskrevet i denne protokollen til å manipulere store størrelse BAC-DNA fragmenter og lav-kopi plasmider. Spesielt kan BAC cDNA klone også endres til E. coli av homologe rekombinasjon bruker den røde rekombinasjon system42,43,44. III) bruk av CMV promoter tillater intracellulære uttrykk for avkortet ZIKV vRNA og utvinning av smittsomme virus uten å kreve en in vitro transkripsjon trinn. IV) smittsomme rZIKV genereres etter direkte transfeksjoner av mottakelige celler (for eksempel Vero) med BAC cDNA klone. Siden DNA-transfeksjoner i pattedyrceller er mer effektiv enn RNA-transfeksjoner, er virus utvinnings effektiviteten med BAC-tilnærmingen høyere enn det som er observert ved bruk av RNA-transkripsjoner, noe som reduserer antall passasjer i kultur celler for å generere en viral lager og, Følgelig begrense innføringen av uønskede mutasjoner av cellekultur tilpasning.

Til slutt, potensialet i BAC tilnærmingen er støttet av vellykket bruk av denne metoden (med liten modifikasjoner) til ingeniør smittsomme cDNA kloner av andre flaviviruses, inkludert Dengue virus36, og flere coronaviruses av høy effekt i mennesker og dyr helse, for eksempel smittsomme gastroenteritt coronavirus37 (TGEV), feline smittsomme peritonitt virus38 (FIPV), menneskelige coronavirus OC4339 (HCoV-OC43), alvorlig akutt åndedretts syndrom coronavirus40 (Sars-og Midtøsten-coronavirus41 (MERS-pakter), blant andre.

I protokollen som er beskrevet her, er det to viktige trinn som bør vurderes. Ettall betydelig betraktning er identifisering passende enestående begrensning steder inne det viral Genova det er fraværende inne det BAC plasmider. Hvis ingen tilstrekkelig begrensning nettsteder er tilgjengelige, ny begrensning nettsteder kan genereres under kloning design ved innføringen av tause nukleotid mutasjoner. En annen viktig sak er at BAC plasmider er til stede i bare ett eller to eksemplarer per celle, og derfor lav avkastning på BAC plasmider med høy forurensning av bakteriell genomisk DNA er innhentet ved hjelp av standardprotokoller utformet for høy-og medium-Copy-nummer plasmider. Dette potensielle problemet er lett overvinnes ved hjelp av store kultur volumer og rensing av BAC plasmider med et kommersielt Kit spesielt utviklet for BAC rensing.

Oppsummert har vi utviklet en kraftig ZIKV omvendt genetisk tilnærming basert på bruk av en BAC som kan tilpasses til å generere stabile og fullt funksjonell smittsomme cDNA kloner av andre positive-strandet RNA virus for å lette studiet av biologi av disse virus og utvikling av vaksiner og/eller for å lette identifisering av antivirale legemidler.

Disclosures

Forfatterne har ingenting å avsløre.

Acknowledgments

Forfatterne ønsker å takke Carla Gómez for sin tekniske assistanse i BAC cDNA klone generasjon og Snezhana Dimitrova for å hjelpe til med video forberedelse. Dette arbeidet ble støttet delvis av tilskudd fra det spanske departementet for økonomi og konkurranseevne (MINECO, gi nummer BFU2016-79127-R) til fat og National Institutes of Health (NIH, gi nummer 1R21AI120500) til L.M.S. og fat

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1. Molecular Biology Reagents
Afe I New England BioLabs R0652S 10,000 Units/mL
AmpliTaq DNA Polymerase ThermoFisher Scientific (Applied Biosystems) N8080161 5,000 Units/mL
ApaL I New England BioLabs R0507S 10,000 units/mL
Asc I New England BioLabs R0558S 10,000 Units/mL
BamH I New England BioLabs R0136S 10,000 Units/mL
BstB I New England BioLabs R0519S 20,000 Units/mL
Chloramphenicol Sigma-Aldrich C0378
ElectroMAX DH10B Cells  ThermoFisher Scientific (Invitrogen) 18290015 Electocompetent DH10B cells
Electroporation Cuvettes, 0.2 cm Bio-Rad 165-2086
Ethanol Merck 100983 Flamable
Isopropanol Merck 109634 Flamable
Large-Construct Kit (10) QIAGEN 12462 For high-purity BAC preparation
LB Broth ThermoFisher Scientific (Invitrogen) 12780029 Can be homemade as well
LB with Agar ThermoFisher Scientific (Invitrogen) 22700041 Can be homemade as well
Methanol Merck 106009 Flamable
Mlu I New England BioLabs R0198S 10,000 Units/mL
Oligonucleotides IDT N/A
Plasmid pBeloBAC11 New England BioLabs ER2420S (E4154S)
Plasmid Midi Kit (25) QIAGEN 12143 For midle-scale preparation of BAC plasmids
Pml I New England BioLabs R0532S 20,000 Units/mL
Polypropylene tubes (10 mL) DeltaLab 175724 Other commercial sources are acceptable
QIAEX II Gel Extraction Kit (150) QIAGEN 20021 Gel-clean-up kit optimized for DNA fragments larger than 10 kb
Shrimp AlKaline Phosphatase (rSAP) New England BioLabs M0371S 1,000 Units/mL
SOC Medium ThermoFisher Scientific (Invitrogen) 15544034 Can be homemade as well
Synthesis of cDNA fragments Bio Basic N/A
T4 DNA Ligase Sigma-Aldrich (Roche) 10481220001 1,000 Units/mL
2. Cell Culture Reagents
6-Well Plates ThermoFisher Scientific (Nunc) 140675
12-Well Plates ThermoFisher Scientific (Nunc) 150628
24-Well Plates ThermoFisher Scientific (Nunc) 142485
Agar Noble VWR 214230
Alexa Fluor 488 Conjugate ant-mouse secondary antibody Varies N/A
Biotinylated Anti-Mouse Secondary Antibody Varies N/A
Cell Culture Dishes (100 mm x 21 mm) ThermoFisher Scientific (Nunc) 172931
Conical Tubes (15 mL) VWR 525-0150
Conical Tubes (50 mL) VWR 525-0155
Crystal Violet Sigma-Aldrich C6158
DAPI Sigma-Aldrich D9542 Toxic and carcinogenic
DEAE-Dextran Sigma-Aldrich D9885
DMEM ThermoFisher Scientific (Gibco) 11995065
Fetal Bovine Serum (FBS) ThermoFisher Scientific (HyClone)) SV30160.03
Formaldehyde Sigma-Aldrich F8775 Toxic and carcinogenic
L-Glutamine ThermoFisher Scientific (Gibco) 25030081
Lipofectamine 2000 ThermoFisher Scientific (Invitrogen) 11668019 Transfection reagent
Nonessential amino acids ThermoFisher Scientific (Gibco) 11140035
Opti-MEM I Reduced Serum Medium ThermoFisher Scientific (Gibco) 31985070 Transfection medium
Pan-flavivirus E protein mAb 4G2 BEI Resources NR-50327
Paraformaldehyde Electron Microscopy Sciences 15710-S Toxic and carcinogenic
PBS ThermoFisher Scientific (Gibco) 14190144
Penicillin/Streptomycin ThermoFisher Scientific (Gibco) 15140122
ProLong Gold Antifade Reagent ThermoFisher Scientific (Invitrogen) P10144
Triton-X-100 Sigma-Aldrich T8787
Vectastain ABC Kit Vector Laboratories Inc PK-4010 Avidin/biotin-based peroxidase kit
Vero Cells ATCC CCL-81
ZIKV E Protein mAb 1176-56 BioFront Technologies BF-1176-56
3. Equipment
Agarose Gel Electrophoresis System Bio-Rad 1704468 Other commercial sources are acceptable
Class II Biosafety CO2 Cabinet Varies N/A Other commercial sources are acceptable
Desktop Refrigrated Centrifuge Varies N/A
Fluorescence Microscope Varies N/A
High-speed Refrigrated Centrifuge Varies N/A
MicroPulser Electroporator Bio-Rad 1652100 Other machines are acceptable
SimpliAmp Thermal Cycler ThermoFisher Scientific (Applied Biosystems) A24811 Other machines are acceptable
Vortexer Varies N/A

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Friedrich, M. J. WHO Calls Off Global Zika Emergency. JAMA. 317 (3), 246 (2017).
  2. Sirohi, D., et al. The 3.8 Å resolution cryo-EM structure of Zika virus. Science. 352 (6284), 467-470 (2016).
  3. Lindenbach, B. D., Murray, C. J., Thiel, H. J., Rice, C. M. Flaviviridae. Fields Virology. Knipe, D. M., Howley, P. M. , Wolters Kluwer | Lippincott Williams & Wilkins. 712-748 (2013).
  4. Boeuf, P., Drummer, H. E., Richards, J. S., Scoullar, M. J., Beeson, J. G. The global threat of Zika virus to pregnancy: epidemiology, clinical perspectives, mechanisms, and impact. BMC Medicine. 14 (1), 112 (2016).
  5. Simpson, D. I. Zika virus infection in man. Transactions of The Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene. 58, 335-338 (1964).
  6. Campos, G. S., Bandeira, A. C., Sardi, S. I. Zika Virus Outbreak, Bahia, Brazil. Emerging Infectious Diseases. 21 (10), 1885-1886 (2015).
  7. Cao-Lormeau, V. M., et al. Zika virus, French polynesia, South pacific, 2013. Emerging Infectious Diseases. 20 (6), 1085-1086 (2014).
  8. Faria, N. R., et al. Zika virus in the Americas: Early epidemiological and genetic findings. Science. 352 (6283), 345-349 (2016).
  9. Costello, A., et al. Defining the syndrome associated with congenital Zika virus infection. Bulletin of the World Health Organization. 94 (6), 406-406A (2016).
  10. Cugola, F. R., et al. The Brazilian Zika virus strain causes birth defects in experimental models. Nature. 534 (7606), 267-271 (2016).
  11. do Rosario, M. S., et al. Guillain-Barre Syndrome After Zika Virus Infection in Brazil. American Journal of Tropical Medicine and Hygiene. 95 (5), 1157-1160 (2016).
  12. Miner, J. J., et al. Zika Virus Infection during Pregnancy in Mice Causes Placental Damage and Fetal Demise. Cell. 165 (5), 1081-1091 (2016).
  13. Mlakar, J., et al. Zika Virus Associated with Microcephaly. The New England Journal of Medicine. 374 (10), 951-958 (2016).
  14. Li, D., Aaskov, J., Lott, W. B. Identification of a cryptic prokaryotic promoter within the cDNA encoding the 5' end of dengue virus RNA genome. PLOS ONE. 6 (3), e18197 (2011).
  15. Aubry, F., Nougairede, A., Gould, E. A., de Lamballerie, X. Flavivirus reverse genetic systems, construction techniques and applications: a historical perspective. Antiviral Research. 114, 67-85 (2015).
  16. Pu, S. Y., et al. Successful propagation of flavivirus infectious cDNAs by a novel method to reduce the cryptic bacterial promoter activity of virus genomes. Journal of Virology. 85 (6), 2927-2941 (2011).
  17. Ruggli, N., Rice, C. M. Functional cDNA clones of the Flaviviridae: strategies and applications. Advances in Virus Research. 53, 183-207 (1999).
  18. Avila-Perez, G., Nogales, A., Martin, V., Almazan, F., Martinez-Sobrido, L. Reverse Genetic Approaches for the Generation of Recombinant Zika Virus. Viruses. 10 (11), (2018).
  19. Annamalai, A. S., et al. Zika Virus Encoding Nonglycosylated Envelope Protein Is Attenuated and Defective in Neuroinvasion. Journal of Virology. 91 (23), (2017).
  20. Shan, C., et al. An Infectious cDNA Clone of Zika Virus to Study Viral Virulence Mosquito Transmission, and Antiviral Inhibitors. Cell Host & Microbe. 19 (6), 891-900 (2016).
  21. Liu, Z. Y., et al. Characterization of cis-Acting RNA Elements of Zika Virus by Using a Self-Splicing Ribozyme-Dependent Infectious Clone. Journal of Virology. 91 (21), (2017).
  22. Schwarz, M. C., et al. Rescue of the 1947 Zika Virus Prototype Strain with a Cytomegalovirus Promoter-Driven cDNA Clone. mSphere. 1 (5), (2016).
  23. Tsetsarkin, K. A., et al. A Full-Length Infectious cDNA Clone of Zika Virus from the 2015 Epidemic in Brazil as a Genetic Platform for Studies of Virus-Host Interactions and Vaccine Development. MBio. 7 (4), (2016).
  24. Deng, C. L., et al. Recovery of the Zika virus through an in vitro ligation approach. Journal of General Virology. 98 (7), 1739-1743 (2017).
  25. Widman, D. G., et al. A Reverse Genetics Platform That Spans the Zika Virus Family Tree. mBio. 8 (2), (2017).
  26. Munster, M., et al. A Reverse Genetics System for Zika Virus Based on a Simple Molecular Cloning Strategy. Viruses. 10 (7), (2018).
  27. Zhao, F., et al. Negligible contribution of M2634V substitution to ZIKV pathogenesis in AG6 mice revealed by a bacterial promoter activity reduced infectious clone. Scientific Reports. 8 (1), 10491 (2018).
  28. Atieh, T., Baronti, C., de Lamballerie, X., Nougairede, A. Simple reverse genetics systems for Asian and African Zika viruses. Scientific Reports. 6, 39384 (2016).
  29. Gadea, G., et al. A robust method for the rapid generation of recombinant Zika virus expressing the GFP reporter gene. Virology. 497 (Supplement C), 157-162 (2016).
  30. Weger-Lucarelli, J., et al. Development and Characterization of Recombinant Virus Generated from a New World Zika Virus Infectious Clone. Journal of Virology. 91 (1), (2017).
  31. Setoh, Y. X., et al. De Novo Generation and Characterization of New Zika Virus Isolate Using Sequence Data from a Microcephaly Case. mSphere. 2 (3), (2017).
  32. Marquez-Jurado, S., et al. An Alanine-to-Valine Substitution in the Residue 175 of Zika Virus NS2A Protein Affects Viral RNA Synthesis and Attenuates the Virus In Vivo. Viruses. 10 (10), (2018).
  33. Cheng, B. Y. H., Ortiz-Riaño, E., de la Torre, J. C., Martínez-Sobrido, L. Generation of Recombinant Arenavirus for Vaccine Development in FDA-Approved Vero Cells. Journal of Visualized Experiments. (78), (2013).
  34. Wang, K., Boysen, C., Shizuya, H., Simon, M. I., Hood, L. Complete nucleotide sequence of two generations of a bacterial artificial chromosome cloning vector. BioTechniques. 23 (6), 992-994 (1997).
  35. Shizuya, H., et al. Cloning and stable maintenance of 300-kilobase-pair fragments of human DNA in Escherichia coli using an F-factor-based vector. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 89 (18), 8794-8797 (1992).
  36. Usme-Ciro, J. A., Lopera, J. A., Enjuanes, L., Almazan, F., Gallego-Gomez, J. C. Development of a novel DNA-launched dengue virus type 2 infectious clone assembled in a bacterial artificial chromosome. Virus Research. 180, 12-22 (2014).
  37. Almazan, F., et al. Engineering the largest RNA virus genome as an infectious bacterial artificial chromosome. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 97 (10), 5516-5521 (2000).
  38. Balint, A., et al. Molecular characterization of feline infectious peritonitis virus strain DF-2 and studies of the role of ORF3abc in viral cell tropism. Journal of Virology. 86 (11), 6258-6267 (2012).
  39. St-Jean, J. R., et al. Recovery of a neurovirulent human coronavirus OC43 from an infectious cDNA clone. Journal of Virology. 80 (7), 3670-3674 (2006).
  40. Almazan, F., et al. Construction of a severe acute respiratory syndrome coronavirus infectious cDNA clone and a replicon to study coronavirus RNA synthesis. Journal of Virology. 80 (21), 10900-10906 (2006).
  41. Almazan, F., et al. Engineering a replication-competent, propagation-defective Middle East respiratory syndrome coronavirus as a vaccine candidate. mBio. 4 (5), e00650-e00613 (2013).
  42. Jamsai, D., et al. Targeted modification of a human beta-globin locus BAC clone using GET Recombination and an I-Scei counterselection cassette. Genomics. 82 (1), 68-77 (2003).
  43. Lee, E. C., et al. A highly efficient Escherichia coli-based chromosome engineering system adapted for recombinogenic targeting and subcloning of BAC DNA. Genomics. 73 (1), 56-65 (2001).
  44. Tischer, B. K., von Einem, J., Kaufer, B., Osterrieder, N. Two-step red-mediated recombination for versatile high-efficiency markerless DNA manipulation in Escherichia coli. BioTechniques. 40 (2), 191-197 (2006).

Tags

Immunologi og infeksjon Arbovirus Flavivirus Zika virus omvendt genetikk full lengde cDNA smittsomme kloner bakteriell kunstig kromosom cDNA transfeksjoner virus redning
Redning av rekombinant Zika virus fra en bakteriell kunstig kromosom cDNA Clone
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ávila-Pérez, G., Park, J.More

Ávila-Pérez, G., Park, J. G., Nogales, A., Almazán, F., Martínez-Sobrido, L. Rescue of Recombinant Zika Virus from a Bacterial Artificial Chromosome cDNA Clone. J. Vis. Exp. (148), e59537, doi:10.3791/59537 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter