Waiting
Login processing...

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

Immunology and Infection

단순 포진 바이러스의 플라쿼싱

Published: November 5, 2021 doi: 10.3791/62962
* These authors contributed equally

Summary

Plaquing은 집단에서 살아있는 바이러스를 정량화하는 데 사용되는 일상적인 방법입니다. 박테리아와 박테리오파지를 이용한 다양한 미생물학 커리큘럼에서 플라킹이 자주 가르쳐지지만, 포유류 바이러스의 플라킹은 더 복잡하고 시간이 많이 걸립니다. 이 프로토콜은 단순 포진 바이러스와의 정기적 인 작업을 위해 안정적으로 기능하는 절차를 설명합니다.

Abstract

방법론에 대한 기본 문헌 내의 참고 문헌을 포함하여 바이러스를 플라킹하기위한 수많은 출판 된 프로토콜이 있습니다. 그러나 플라킹 바이러스는 수행하기가 어려울 수 있으므로 사양과 개선에 중점을 두어야합니다. 신입생이 마스터하는 것은 매우 어려운 방법이며, 주로 가장 세심한주의를 기울여야하기 때문입니다. 단순 포진 바이러스를 괴롭히는 이러한 시연은 수년에 걸쳐이 방법, 특히 뉘앙스를 시각화하는 데 어려움을 겪은 사람들을 도울 것입니다. 이 원고는 표준 플라킹 방법론의 동일한 원칙에 기초하지만, (1) 공정 중 파괴를 피하기 위해 숙주 세포를 가장 잘 다루는 방법, (2) 비리온의 확산을 제한하기 위해 아가로스보다 더 유용한 점성 배지, (3) 신뢰할 수 있게 재현 가능한 결과를 생성하는 간단한 고정 및 염색 절차에 대한 자세한 설명을 포함하고 있다는 점에서 다릅니다. 또한, 첨부 된 비디오는 플라크 분석을 수행하는 다른 사람들에게 지시 할 때 자주 놓치는 과정에서 더 미세한 구별을 입증하는 데 도움이됩니다.

Introduction

바이러스 플라크 분석의 시작은 1890 년대 바이러스의 첫 번째 발견으로 돌아갑니다1. 담배 모자이크 바이러스는 먼저 분리되어 담배 잎에 전달되었으며, 개별 감염 지점은 단일 살아있는 바이러스 엔티티2에서 유래 한 것으로 인식되고 정량화 될 수 있었으며 나중에 virion2로 확인되었습니다. 박테리아와 박테리오파지를 이용한 이후의 정액 연구는 성장의 중간 로그 단계의 박테리아, 박테리오파지 샘플의 연속 희석 및 박테리아 잔디밭의 문자 그대로의 구멍 (플라크로 명명 됨)의 후속 시각화를 통한 상단 한천을 포함하여 이러한 바이러스를 플라크하는 데 사용되는 기술을 완성했습니다3.

동물 바이러스의 플라쿼싱은 박테리오파지와 함께 수행되고 있는 흥미로운 연구가 지연되었는데, 그 이유는 주로 배양에서 포유동물 세포를 성장시키는 데 필요한 방법이 1940년대까지 개발되지 않았기 때문이다4. 그러나, 전체 숙주 유기체의 부재 하에 성장하는 뮤린 세포의 출현4은 바이러스를 배양하고 계수하는 능력 새로운 시대를 열었다. 이러한 작업은 닭 세포에서 웨스턴 에퀸 뇌척수염 바이러스의 증식 및 정량화와 인간 세포에서의 폴리오바이러스5,6 동안 확장되었다. 배양 가능한 포유류 세포의 영역이 확장됨에 따라, 다양한 바이러스 감염에 대한 다양한 숙주 세포의 bevy는 모든 종류의 바이러스를 연구 할 수있는 가능성의 각막7을 세계에 주었다. 여기에는 인간 헤르페스바이러스, 특히 점막 피부 병변을 일으키는 단순 헤르페스 바이러스-1(HSV-1) 및 -2(HSV-2)의 전파 및 정량화가 포함되었다8. 중요하게도, 모든 플라크 검정은 살아있는 비리온의 존재에 의존하며, 이는 샘플9에서 수용체-매개된 방식으로 숙주 세포에 진입할 수 있다. 플라크 분석의 실행에 관한 편재성과 다수의 간행물에 관계없이5,10,11,12,13,14,15,16, HSV-1/-2 대한 이러한 방법은 예술과 과학의 혼합물이다; 프로토콜의 모든 세부 사항에 적절한주의를 기울이지 않고 분석을 수행 할 수 없으며 프로세스의 미묘함에 대한 비판적 인 눈없이 성공적인 분석을 수행 할 수도 없습니다. 이 원고는 HSV-1/-2 플라크 분석을위한 가장 일관되게 재현 가능한 방법 중 하나를 묘사하며, 거의 논의되지 않는 분석의 기술에 대한 정확한 세부 사항을 보여줍니다.

이 현재 프로토콜은 HSV-1 및 -2에 대한 살아있는 플라크 형성 단위 (PFU) 카운트를 안정적으로 얻습니다. 가장 좋은 결과는 낮은 계대 (통과 번호 155 이하)에서 Vero 세포 (형질전환 된 아프리카 녹색 원숭이 신장 상피 세포)를 사용하고 10 % 태아 송아지 혈청 (FCS), L-알라닐-L-글루타민 및 항생제 / 항균제 혼합물로 보충 된 알파 MEM17에서 일상적으로 성장합니다18. 베로 세포는 표준적으로 이 배지에서 매주 두세 번 1/5 희석으로 전파된다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Vero 세포 및 살아있는 헤르페스 바이러스에 대한 모든 절차는 Towson University Institutional Biosafety Committee의 승인을 받았습니다. 이러한 절차의 일반화된 체계는 그림 1에 나와 있습니다.

1. 베로 세포의 시딩

  1. 플라크 분석을 시작하기 전날, 베로 세포를 트립신화하고 일반 둘베코의 변형 이글스 배지 (DMEM)에 재현탁시키고 표준 세포 배양 방법론에 따라 보충하십시오19. 트립신화된 세포를 컨플루언트 베로 세포(∼107 세포) 의 T-75 플라스크 당 10 mL의 DMEM에 재현탁시킨다.
    참고: DMEM은 세포 성장 속도를 약간 늦추고 더 나은 플라크 분석 결과를 선호하기 때문에 알파-MEM 대신 플라크 분석에 사용됩니다.
  2. 선호하는 방법 (예를 들어, 트리판 블루 배제를 갖는 표준 혈구측정기)에 의해 세포를 계수한다19.
  3. 세포를 4 x 106 세포 / 플레이트에 시드하십시오. HSV-2의 경우 웰 당 2.5mL의 DMEM (보충제 포함)이있는 6 웰 플레이트를 사용하십시오. HSV-1의 경우 웰 당 1.25mL의 DMEM (보충제 포함)이있는 12 웰 플레이트를 사용하십시오.
    참고 : 세포의 수는 사용 된 플레이트에 관계없이 일정해야하지만 웰의 크기는 플라크 분석의 정확성과 관련하여 중요합니다. 세포를 고르게 분포시키는 것이 필수적이며, 이는 원형 방식이 아닌 판을 앞뒤로 움직여 가장 효과적으로 수행 할 수 있습니다.
  4. 세포가 가습된 인큐베이터에서 37°C/5% CO2 에서 하룻밤 동안 성장하도록 허용하십시오.
    참고 : 습도는 인큐베이터 바닥에 살지제가 들어있는 증류수 팬으로 유지됩니다.

2. 샘플 희석

  1. 샘플 희석을 완료하고 한 실험실 세션에서 세포에 바이러스를 첨가하십시오.
    주의: HSV-1 및 -2는 인체에 전염성이 있으며 적절한 생물안전 봉쇄(BSL-2)에 따라 취급해야 합니다. 바이러스와 접촉하는 모든 물질을 분리하여 보관하고 생물안전 캐비닛에서 제거하기 전에 1/256 희석액( 표 참조), 요오도포어, 표백제 또는 강한 이온성 세제(예: SDS)에서 4차 약제로 소독하십시오.
  2. 베로 세포를 시딩한 다음날, 각 바이러스 샘플을 연속적으로 희석하여 1x PBS로 플라크화하고; 일반적으로 가장 정확한 추적을 위해 10배 희석을 사용합니다.
  3. 이러한 희석액을 10-4 (낮은 농도의 바이러스의 경우) 또는 10-9 (더 높은 역가 샘플의 기대를 위해)를 통해 플라크 분석 자체를 위해 남아있는 각 샘플의 최소 1 mL를 확인하십시오.
  4. 이러한 희석된 바이러스 샘플을 세포에 첨가할 준비가 될 때까지 모든 바이러스 희석액을 얼음 위에 보관하십시오(1시간 이하).

3. 세포에 바이러스의 추가

  1. 피펫으로 하나 또는 두 개의 웰로부터 세포 배양 배지를 제거한다.
    참고: 흡입기는 세포 단층에서 너무 많은 액체를 제거하고 세포를 건조시키기 때문에 사용하지 마십시오. 한 가지 중요한 고려 사항은 세포 단일층이 실험의 전체 과정에 걸쳐 수화 상태를 유지하도록하는 것입니다. 세포가 말라 버리면 마지막 단계에서 접시를 씻어 내고 사용할 수없는 데이터를 생성합니다. 따라서 이러한 가능성을 줄이기 위해 한 번에 하나 또는 두 개의 웰만 처리하십시오.
  2. 희석된 바이러스 샘플(각각 6-웰 및 12-웰 플레이트에 사용되는 바이러스 샘플 100-400 μL 및 50-200 μL)을 각 단층에 적하하고, 각 웰의 측면 아래로 방울을 첨가한다. 전체 플레이트가 플라크되는 바이러스 샘플로 채워질 때까지 하나 또는 두 개의 웰마다 이 과정을 반복하십시오.
    참고: 방울을 우물 중앙에 추가하면 실수로 세포가 기질에서 떨어져 나갈 수 있습니다.
  3. 바이러스가 포함된 PBS가 각 웰에서 세포의 전체 단층을 덮을 수 있도록 플레이트 전체를 손으로 부드럽게 흔든 다음, 플레이트를 37°C의 CO2 인큐베이터에 두어 바이러스가 흡착되도록 한다.
  4. 1 시간 이내에 10 분마다 인큐베이터에서 플레이트를 제거하고 부드럽게 다시 흔들어서 각 웰에 바이러스를 더 고르게 퍼뜨린 다음 인큐베이터에 다시 놓습니다.
    참고: 각 실험은 반복실험 횟수와 사용되는 희석액을 결정합니다. 독자의 선호는 그 결정을 지시합니다.
  5. 실수로 흡수되지 않은 접종물을 세는 가능성을 줄이려면 1000 μL 피펫 팁으로 웰에서 바이러스 샘플을 제거하고 폐기물 비커에 넣으십시오.
    참고: 다시 말하지만, 이 절차는 세포 단일층의 수화를 유지하기 위해 한 번에 하나 또는 두 개의 웰로만 수행됩니다.
  6. 2.5 mL의 메틸셀룰로스 오버레이를 놓는다(PBS 100 mL에 5% 메틸셀룰로스 w/w를 용해시키고, 액체 사이클에 121°C에서 15분 동안 오토클레이브하고, 액체 사이클에 15 psi 동안 오토클레이브한 다음, DMEM 375 mL와 FBS 25 mL를 첨가한다).
  7. 전체 플레이트에 오버레이가 포함되면 플레이트를 인큐베이터에 다시 넣어 이틀 동안 성장시킵니다.
    참고 : 바이러스와 세포가 DMEM 플러스 보충제에서도 사흘 동안 성장할 수 있다면 단층에서 세포가 크게 손실되어 최종 데이터가 손상 될 수 있습니다.
  8. 폐기물 비이커를 소독하십시오, 일반적으로 표백제, 요오도포어 또는 유사한 virucide를 첨가하여 생물 안전 캐비닛에서 제거하십시오.

4. 플라크에 대한 염색

  1. 이틀 인큐베이션 후, 피펫에 의해 메틸셀룰로스 오버레이를 제거하고, 한 번에 하나 또는 두 개의 웰을 다시 제거하고, 이를 폐기물 비이커에 놓는다.
  2. 각 웰에 50% 에탄올에 1% 크리스탈 바이올렛( 물질표 참조) 2mL를 첨가하여 플라크를 염색한다.
    참고: 오버레이의 마지막 한 방울을 모두 제거할 필요는 없습니다.
  3. 염색으로 채워진 모든 웰로 플레이트를 37°C에서 30분 동안 인큐베이션한다. 이 시점에서, 단계 3.8에서 위와 같이 폐기물 비이커를 소독한다.
  4. 유출이 맑을 때까지 수돗물로 접시를 격렬하게 씻으십시오.
    참고 : 부드러운 물줄기는 충분히 활발하지 않습니다. 실험실 싱크대 설비의 최대 압력이 필요합니다.
  5. 이 시점에서, 각 희석 시리즈에 걸친 플라크의 수에 대략 10배 차이가 있는지 확인하십시오.
  6. 플레이트를 하룻밤 동안 거꾸로 말리고 그 후에 개별 플라크를 계산할 수 있습니다.

5. 플라크 계산 및 바이러스 역가 결정

  1. 접근법에 관계없이(아래 참고 참조), 플라크의 수에 희석 계수를 곱한다(예를 들어, 플라크가 10-4 웰에서 계수된다면, 플라크의 수는 104를 곱할 것이다).
    참고: 10-100개의 플라크 범위 내에서 계수하는 것이 유용하지만5, 30-300개의 플라크로 웰을 세는 것이 다소 더 신뢰할 수 있으며 전체 로그 희석 대신 약 1/2 로그 희석을 고려합니다.
  2. 이 숫자를 접종물의 부피로 나누고(단계 3.2에서 위와 같이), 명시된 범위 내에 플라크가 있는 모든 웰을 평균하여 원래 샘플에서 HSV의 가장 정확한 역가를 얻는다.
  3. 1의 모의 데이터 사용을 고려하여 5.3.1 ~ 5.3.5단계에서 계산을 수행합니다.
    1. 30-300 개의 플라크가있는 우물 만 고려하십시오 (5.1 단계). 따라서 표 1에서는 반복실험 1, 2 및 3에 대해 10-5 열만 사용합니다.
    2. 주어진 희석에서 플라크의 수를 취하여 희석 계수의 역수로 곱하십시오. 따라서, 샘플 1의 10-5 컬럼은 10-5 희석에서 81 플라크에서 81 플라크 배 105로 이동합니다.
    3. 그 다음 그 수를 그 웰 내의 세포에 첨가된 바이러스 희석액의 부피(mL 단위)로 나눈다. 표 1의 HSV-1에 대한 데이터가 12 -웰 플레이트로부터의 것이라고 가정하면, 0.2 mL가 가장 적절한 측정일 것이다. 따라서 5.3.2 단계의 계산은 81 x 105 를 0.2 mL로 나눈 값 또는 HSV-1의 4.0 x 107 PFU / mL가됩니다.
    4. 모든 유용한 데이터와 평균에 대해이 프로세스를 반복하십시오. 따라서 10-5 컬럼의 모든 샘플에 대해 5.3.2-5.3.3으로 계산을 수행하고, 동일한 바이러스 샘플에서 유래했다고 가정하고 생물학적 반복실험을 수행하여 가장 정확한 역가 측정을 얻었다. 표 1의 경우에, 평균 4.0 x 107, 2.1 x 107, 및 2.6 x 107 PFU/mL의 최종 평균 역가는 이 샘플에 대해 2.9 x 107 ± 0.98 x 107 PFU/mL를 얻었다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

표 1은 최적의 결과를 갖는 실험을 나타낸다. 모든 10배 희석은 플라크 수의 약 10배 감소를 따릅니다. 이러한 종류의 데이터는 세 번의 반복실험 모두에 대해 셀 수 있는 플라크 수가 10-4 범위에 속하는 실제 플라크 분석인 그림 2에서도 볼 수 있습니다. 3에서도 동일하게 볼 수 있는데, 여기서 셀 수 있는 수의 플라크는 10-3 희석액에 있었다.

그러나, 도 3, 하단 행은 플라크 분석이 잘 수행되지 않을 때 완전히 다른 결과를 나타낸다. 첫째, 모든 희석액에서 볼 수있는 플라크가 거의 없습니다. 따라서 데이터를 사용할 수 없습니다. 둘째, 베로 세포가 기질에서 완전히 들어 올려진 상단 주변에는 가시적 인 영역이 있으며, 그 과정에서 세포가 건조되거나 우물의 해당 영역에서 너무 격렬하게 피펫팅을 할 수 있다는 증거가 있습니다.

표 2는 또한 플라크 카운트에서 잠재적으로 비정상적인 결과 세트를 보여 주며 그 과정에서 주의가 필요합니다. 참고로, 반복실험의 맨 위 행이나 아래쪽 행은 한 희석에서 다음 희석으로 이동할 때 플라크 카운트의 규칙적인 10배 차이를 따르지 않습니다. 이러한 데이터는 바이러스 희석 프로세스 중 사용자 오류를 나타냅니다. 또한 사용자가 15,000 개가 넘는 플라크를 정확하게 계산할 가능성은 없으므로 이러한 데이터에 의문을 제기해야합니다. 마지막으로, 복제 1, 10-6 희석에서, 30-300 범위의 플라크 카운트가 존재한다는 것을 알 수 있다; 그럼에도 불구하고이 복제에서 나머지 데이터의 특성이 좋지 않다는 점을 감안할 때 42 개의 플라크 카운트가 정확한 숫자일 가능성은 거의 없습니다. 따라서 표 2의 유일한 믿을 수 있는 데이터는 복제 2 에 있습니다.

도 4는 플라크 분석 동안 세포가 건조되거나 잘못 취급되는 것과 동일한 문제점을 보여준다. 그러나, 도 4는 빈약한 베로 세포 시딩을 비판적으로 보여준다; 모든 우물은 더 어두운 보라색 반점을 보여 주며, 세포가 우물을 가로 질러 잘 퍼지지 않고 클러스터에서 서로 위에 쌓여 있음을 나타냅니다.

Figure 1
그림 1: 전체 플라크 분석 체계. Biorender 템플릿, "Viral Plaque Assay Protocol"에서 BioRender.com 채택되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Figure 2
도 2: 12웰 플레이트에서 HSV-1에 대한 플라크 분석. 생물학적 반복실험은 HSV-1의 한 샘플에 대해 도 1 에 요약된 바와 같이 수행되었다. HSV-1 샘플의 연속 10배 희석액(10-2 희석에서 시작)을 베로 세포에 첨가하고, 인큐베이션한 다음, 크리스탈 바이올렛으로 염색하였다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Figure 3
도 3: 여섯 웰 플레이트에서 HSV-2에 대한 플라크 분석. 생물학적 반복실험은 HSV-2의 한 샘플에 대해 도 1 에 요약된 바와 같이 수행되었다. HSV-2 샘플의 연속 10배 희석액(10-2 희석에서 시작)을 베로 세포에 첨가하고, 인큐베이션한 다음, 크리스탈 바이올렛으로 염색하였다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Figure 4
도 4: 12웰 플레이트에서 HSV-1에 대한 플라크 분석. 생물학적 반복실험은 HSV-1의 한 샘플에 대해 도 1 에 요약된 바와 같이 수행되었다. HSV-1 샘플의 연속 10배 희석액(10-2 희석에서 시작)을 베로 세포에 첨가하고, 인큐베이션한 다음, 크리스탈 바이올렛으로 염색하였다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

희석 인자
복제 10-3 10-4 10-5 10-6
1 5721 635 81 5
2 4592 365 42 0
3 5,519 521 53 1

표 1: 하나의 성공적인 분석으로부터 대표적인 플라크 계수. 각각의 생물학적 복제물로부터의 연속 희석이 수행되었고; 대표적인 플라크 카운트 (10-3 희석에서 시작)가 각각의 희석에 대해 도시된다.

희석 인자
복제 10-3 10-4 10-5 10-6
1 15225 635 450 42
2 4592 365 42 0
3 5519 5400 53 1

표 2: 하나의 실패한 분석으로부터 대표적인 플라크 카운트. 각각의 생물학적 복제물로부터의 연속 희석이 수행되었고; 대표적인 플라크 카운트 (10-3 희석에서 시작)가 각각의 희석에 대해 도시된다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

플라크 분석은 포유류 세포 배양 자체만큼이나 오래되었지만, 각 실험실에는 이 기본 분석을 실행하기 위한 자체 프로토콜 세트가 있는 것으로 보입니다5,6,10,11,12,13,14,15,16,20 . 플라크 분석의 각 출판 된 버전의 지침이 조금씩 다르지만,이 원고 중 일부는 일관된 결과를 얻는 데 관련된 중요한 뉘앙스를 해명합니다.

따라서이 프로토콜에는 과학보다 예술적인 부분이 있습니다. 분석을 위해 Vero 세포를 웰에 시딩할 때는 웰 전체에 고르게 퍼져야 합니다(그림 4). 액체 전달을 수반하는 모든 단계(예를 들어, 단계 3.1, 3.2, 3.5, 3.6, 4.1 및 4.2)는 베로 세포 단일층을 수화된 상태로 유지하기 위해 조심스럽게 행해져야 한다(도 3도 4). 또한 피펫으로 우물 바닥을 만지지 않거나 셀이 긁혀 최종 데이터가 손상되지 않는 것이 중요합니다 (그림 4).

메틸셀룰로스가 웰 전체에 걸쳐 비리온의 확산을 방지하는 오버레이 물질로서 유리한 반면, 대안이 사용될 수 있다. 예를 들어, 미정질 셀룰로오스21,22 또는 카르복시메틸셀룰로오스21을 사용할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 메틸 셀룰로오스는 사용하기 가장 쉽고 저렴한 액체 오버레이 매체 중 하나입니다. 하나는 또한 프로토콜의 염색 부분 (단계 4)에 대해 다른 염료21 또는 고정 용액 (예를 들어, 파라포름 알데히드)21을 사용할 수 있지만, 50 % 에탄올 중의 크리스탈 바이올렛은 옵션 중에서 가장 쉽고 비용이 적게 든다.

이러한 분석을 수행하는 것은 명백하게 간단 할 수 있지만 훈련과 실습이 필요합니다. 이 방법을 배우기 위해 대체 할 수없는 샘플을 사용하여 가장 중요 할 때 기술을 습득 할 가치가 있습니다.

플라크 분석 자체는 진실한 살아있는 비리온을 계산해야 할 때만 사용해야합니다. 플라쿼잉은 형광 현미경23, ELISA24, 효소 활성25,26 또는 qPCR27과 같은 새로운 정량적 방법에 비해 바이러스 입자5,10을 측정하는 훨씬 오래된 방법론입니다. 그러나 이러한 후자의 방법은 전체 비리온의 존재를 제안하는 대리 데이터를 생성하지만 사용자가 실제 비리온이 아닌 감염의 지표를 정량화하기 때문에 실행 가능한 입자에서 총 과대 평가로 이어질 수 있습니다. 형광 현미경 검사는 얼마나 많은 세포가 바이러스에 의해 발현되는 단백질의 존재를 나타내는지에 따라 감염성 비리온을 측정하지만 완전하고 복제 가능한 비리온을 반드시 검출하지는 않습니다. ELISA는 유사하게 완전히 감염성 비리온 없이 존재할 수 있는 바이러스 단백질의 존재를 검출한다. 효소 활성을 분석하는 것은 손상되지 않은 비리온을 암시하는 반면, 단일 활성 효소가 존재하고 전체 비리온의 진정한 전염성을 반영하지 않는다는 것을 보여줍니다. 그리고 qPCR은 단지 그 게놈이 결함이 있는지 여부에 관계없이 바이러스 게놈의 사본을 정량화합니다. 살아있는 바이러스를 정량화하기 위해 플라크 분석과 비교할 수 있는 유일한 방법은 종점 희석 분석(endpoint dilution assay28)이며, 이는 여전히 비리온 농도를 결정하기 위해 리드-뮌헨 또는 스피어만-카르베르 방법29,30,31을 통한 통계적 추정이 필요하다.

플라크 분석은 바이러스학 전반에 걸쳐 사용되는 일상적인 방법이지만, 선택의 정량적 분석이 아닌 특별한 경우가 있습니다. 예를 들어, 플라크 분석은 기질에 부착하기 위해 숙주 세포를 필요로 하고; 감염에 가장 적합한 숙주 세포가 비 부착 인 경우, 플라크는 결코 형성되지 않습니다32. 일부 바이러스는 숙주의 전형적인 세포 주기보다 더 느리게 성장하며, 따라서 급성장하는 플라크는 숙주 세포 자체에 의해 과성장될 것이다21. 플라크는 때때로 세포 병증 효과의 특성에 의해서만 잘 형성되지 않을 수 있으며, 선의의 플라크의 결정을 제한으로 만듭니다21.

여기에 제시된 헤르페스 바이러스를 괴롭히는 접근법이 반드시 독특하지는 않습니다. 그러나, 성공적인 HSV 플라크 분석과 관련된 사소한 주의사항에 대한 이러한 심층적인 설명은 많은 사용자, 특히 초보자가 경험하는 어려움을 감소시킬 수 있다. 그럼에도 불구하고, 기술된 방법론은 또한 피코나바이러스33, 오르토믹소바이러스34, 플라바이러스35, 코로나바이러스36 및 정량화 가능한 양의 감염성 동물 바이러스가 요구되는 많은 다른 시스템을 포함하나 이에 한정되지 않는 많은 다른 바이러스와의 플라크 분석에도 광범위하게 적용가능하다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

저자는 이해 상충이 없다고 선언합니다.

Acknowledgments

우리는 이러한 방법을 다듬는 수년에 걸쳐 우리와 함께 일해 온 우리 연구소 (PJD 및 BJM)의 수많은 학생들에게 감사드립니다. 이 방법론이 처음 개발 된 스탠 페르소나 (Stan Person)에게 특별한 감사를드립니다. 이 작업은 Towson University Fisher College of Science and Math Undergraduate Research Support 기금과 NIGMS Bridges가 Baccalaureate 보조금 5R25GM058264에 부분적으로 지원했습니다. 이 내용은 전적으로 저자의 책임이며 국립 보건원 국립 의학 연구소의 공식 견해를 반드시 나타내는 것은 아닙니다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
12-well plates Corning 3512
6-well plates Corning 3516
Alpha-MEM Lonza 12169F
Antibiotic/antimycotic Gibco 15240096
Crystal violet Alfa Aesar B2193214
DMEM Gibco 11965092
Dulbecco's PBS (no Mg++ or Ca++) Gibco 14190144
Fetal calf serum Millipore-Sigma TMS-013-B
L-alanyl-L-glutamine (Glutamax) Gibco GS07F161BA
Hemacytometer Thermo Fisher 02-671-54
Methylcellulose Millipore-Sigma 27-441-0
Quaternary agent (Lysol I.C.) Thermo Fisher NC9645698
Trypan Blue Corning 25900CI
Trypsin Cytiva SH30042.01
Vero cells ATCC CCL-81

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Dimmock, N., Easton, A., Leppard, K. Introduction to Moden Virology. 6th end. , Wiley-Blackwell. (2007).
  2. Mahy, B., Collier, L. Topley and Wilson's Microbiology and Microbial Infections. 9th edn. 1, Arnold. (1998).
  3. Anderson, B., et al. Enumeration of bacteriophage particles: Comparative analysis of the traditional plaque assay and real-time QPCR- and nanosight-based assays. Bacteriophage. 1 (2), 86-93 (2011).
  4. Earle, W. R., et al. Production of malignancy in vitro; IV. The mouse fibroblast cultures and changes seen in the living cells. Journal of the National Cancer Institute. 4 (2), 165-212 (1943).
  5. Dulbecco, R., Vogt, M. Some problems of animal virology as studied by the plaque technique. Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology. 18, 273-279 (1953).
  6. Enders, J. F., Weller, T. H., Robbins, F. C. Cultivation of the lansing strain of poliomyelitis virus in cultures of various human embryonic tissues. Science. 109 (2822), 85-87 (1949).
  7. Enders, J. F. Cytopathology of virus infections: particular reference to tissue culture studies. Annual Review of Microbiology. 8, 473-502 (1954).
  8. Roizman, B., Knipe, D. M., Whitley, R. J. Fields Virology. Knipe, D. M., et al. 1, Wolters Kluwer-Lippincott Williams & Wilkins. 1823-1897 (2013).
  9. Madavaraju, K., Koganti, R., Volety, I., Yadavalli, T., Shukla, D. Herpes simplex virus cell entry mechanisms: An update. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 10, 617578 (2020).
  10. Cooper, P. D. The plaque assay of animal viruses. Advances in Virus Research. 8, 319-378 (1961).
  11. Farnham, A. E. The formation of microscopic plaques by herpes simplex virus in HeLa cells. Virology. 6 (2), 317-327 (1958).
  12. Garabedian, G. A., Scott, L. V. Plaque assay for herpes simplex virus in L-929 (Earle) mouse fibroblasts. Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine. 126 (2), 568-571 (1967).
  13. Lancz, G. J. Herpes simplex viruses types 1 and 2. Type and strain specific characteristics affecting virus plaque formation. Arch Gesamte Virusforsch. 46 (1-2), 36-43 (1974).
  14. Muratore, O., Tonoli, E. L., Pesce Schito, A. A short-term plaque assay for antiviral drug research on herpes simplex virus type 2. New Microbiologica. 19 (3), 257-261 (1996).
  15. Sato, S., Kaneki, H., Shirai, J., Takahashi, K., Kawana, R. Differentiation of herpes simplex virus types 1 and 2 by plaque appearances on semicontinuous rabbit lens epithelial cells in the clinical laboratory. Kansenshogaku Zasshi. 67 (6), 561-573 (1993).
  16. Yazaki, S., Taniguchi, S., Yoshino, K. Improvement of the plaque assay of herpes simplex virus in HeLa cells. Japanese Jouranl of Microbiology. 10 (3), 133-139 (1966).
  17. Stanners, C. P., Eliceiri, G. L., Green, H. Two types of ribosome in mouse-hamster hybrid cells. Nature New Biology. 230 (10), 52-54 (1971).
  18. Giannasca, N. J., Suon, J. S., Evans, A. C., Margulies, B. J. Matrix-based controlled release delivery of acyclovir from poly-(ethylene co-vinyl acetate) rings. Journal of Drug Delivery Science and Technology. 55, 101391 (2020).
  19. Freshney, R. I. Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique and Specialized Applications. 7th edn. , John Wiley & Sons, Inc. (2016).
  20. Dulbecco, R. Production of plaques in monolayer tissue cultures by single particles of an animal virus. Proceedings of the National Academy of Science, USA. 38 (8), 747-752 (1952).
  21. Baer, A., Kehn-Hall, K. Viral concentration determination through plaque assays: using traditional and novel overlay systems. Journal of Visualized Experiments. (93), e52065 (2014).
  22. Matrosovich, M., Matrosovich, T., Garten, W., Klenk, H. D. New low-viscosity overlay medium for viral plaque assays. Virology Journal. 3, 63 (2006).
  23. Culley, S., Towers, G. J., Selwood, D. L., Henriques, R., Grove, J. Infection counter: Automated quantification of in vitro virus replication by fluorescence microscopy. Viruses. 8 (7), 201 (2016).
  24. Hudu, S. A., et al. Quantitative Hepatitis B e antigen: A better predictor of Hepatitis B virus DNA than quantitative Hepatitis B surface antigen. Clinical Laboratory. 64 (4), 443-449 (2018).
  25. Baltimore, D. RNA-dependent DNA polymerase in virions of RNA tumour viruses. Nature. 226 (5252), 1209-1211 (1970).
  26. Scolnick, E. M., Aaronson, S. A., Todaro, G. J., Parks, W. P. RNA dependent DNA polymerase activity in mammalian cells. Nature. 229 (5283), 318-321 (1971).
  27. Strick, L. B., Wald, A. Diagnostics for herpes simplex virus: is PCR the new gold standard. Molecular Diagnosis and Therapy. 10 (1), 17-28 (2006).
  28. Ramakrishnan, M. A. Determination of 50% endpoint titer using a simple formula. World Jouranl of Virology. 5 (2), 85-86 (2016).
  29. Kärber, G. Beitrag zue kollektiven Behandlung pharmakologischer pharmakologischer Reihenversuche. Archiv for Experimentelle Pathologie und Pharmakologie. 162 (4), 480-487 (1931).
  30. Reed, L. J., Muench, H. A simple method of estimating fifty percent endpoints. American Journal of Hygiene. 27 (3), 493-497 (1938).
  31. Spearman, C. The Method of 'Right and Wrong Cases' (Constant Stimuli) without Gauss's formula. British Journal of Psychology. 2 (3), 227-242 (1908).
  32. Ryu, W. -S. Molecular Virology of Human Pathogenic Viruses. 1st edn. , Academic Press. (2017).
  33. Burrill, C. P., Strings, V. R., Andino, R. Poliovirus: generation, quantification, propagation, purification, and storage. Current Protocols in Microbiology. , Chapter 15 Unit 15H 11 (2013).
  34. Karakus, U., Crameri, M., Lanz, C., Yanguez, E. Propagation and titration of influenza viruses. Methods in Molecular Biology. 1836, 59-88 (2018).
  35. Baz, M. Zika virus isolation, purification, and titration. Methods in Molecular Biology. 2142, 9-22 (2020).
  36. Coleman, C. M., Frieman, M. B. Growth and quantification of MERS-CoV infection. Current Protocols in Microbiology. 37 (1), 1-9 (2015).

Tags

면역학 및 감염 문제 177
단순 포진 바이러스의 플라쿼싱
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Sadowski, L. A., Lesko, G. M.,More

Sadowski, L. A., Lesko, G. M., Suissa, C., Upadhyay, R., Desai, P. J., Margulies, B. J. Plaquing of Herpes Simplex Viruses. J. Vis. Exp. (177), e62962, doi:10.3791/62962 (2021).

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