Enfeksiyöz cDNA klonlar RNA virüslerinin temel araştırmaları ve aşıların gelişimi ve/veya antiviral stratejilerin tanımlanması için temel moleküler araçlar oluşturmaktadır. Ancak, flavivirüsler de dahil olmak üzere birçok pozitif telli RNA virüsü için, enfeksiyöz cDNA klonları üretimi, standart yüksek kopya numarası plazmids kullanılarak bakterilerde yayılan klonlanmış cDNAs 'ın istikrarsızlığına bağlı olarak zordur. Zikv ve diğer flavivirüsler durumunda, bu istikrarsızlık özellikle viral genoma mevcut şifreli bakteriyel promotörler toksik viral proteinlerin sızdıran ifadesi nedeniyle14,15,16,17 . Burada, tek bir Plasmid olarak istikrarlı bir ZIKV tam uzunlukta bulaşıcı cDNA klon oluşturmak için alternatif ve güçlü bir protokol açıklamak, BAC Plasmid pBeloBAC1134 (Şekil 2a) kullanımı dayalı toksisite sorunu aşmak için, kullanımı Nakledilmiş hücrelerin çekirdeğinde vRNA 'nın ifadesine izin vermek için CMV promotör ve HDV RZ, doğru 3 '-uçları (Şekil 2B) Ile vrnas üretmek için. Bu yöntemi kullanarak, biz başarıyla duyarlı Vero hücrelerin doğrudan transfeksiyon sonra bulaşıcı rZIKV verimli ve güvenilir kurtarma sağlayan ZIKV gerinim RGN tam istikrarlı bir bulaşıcı klon oluşturulan (Şekil 3 ve Şekil 4).
Son birkaç yılda ZIKV bulaşıcı cDNA klonlar ile ilgili istikrarsızlık sorunlarının üstesinden gelmek için büyük bir çaba yapılmıştır ve birkaç yaklaşım başarıyla18, cDNA parçaları in vitro ligasyon dahil olmak üzere uygulanmıştır24 ,25, düşük kopya plazmids19,20, Sessiz mutasyonlar giriş tarafından şifreli bakteriyel promotörler inaktivasyonu26,27, intron ekleme21, 22 , 23, Gibson Assembly yöntemi30, ISA yöntemi28,29ve cper31kullanımı. Bu yaklaşımlar toksisite sorunu aşmak ve ZIKV bulaşıcı cDNA klonlar oluşturmak için yararlı olmasına rağmen, bazıları zahmetli ve mevcut çeşitli dezavantajları vardır, içinde vitro ligasyon ve virüs azaltmak transkripsiyon adımlar için ihtiyaç de dahil olmak üzere kurtarma verimliliği veya viral Fitness etkileyebilir şifreli bakteriyel Organizatör devre dışı Sessiz mutasyonlar yüksek sayıda giriş, diğerleri arasında. Bu protokolde açıklanan yaklaşım aşağıdaki avantajları sunar. ı) Bac Plasmid pBeloBAC1134 , toksisite en aza indirir ve kararsız cdnas bakteri istikrarlı bakım sağlar hücre başına bir veya iki kopya, bir kesinlikle kontrollü çoğaltma vardır. ii) BAC plazmids yayılması ve değiştirilmesi, büyük boyutlu BAC-DNA parçaları ve düşük kopya plazmids işlemek için bu protokolde açıklanan hafif değişiklikler göz önüne alındığında, geleneksel plazmids neredeyse benzer. Özellikle, BAC cDNA klon da kırmızı rekombinasyon sistemi42,43,44. III kullanarak Homolog rekombinasyon ile E. coli içine değiştirilebilir) CMV Organizatör kullanımı sağlar capped ZIKV vRNA hücre içi ifade ve bir in vitro transkripsiyon adım gerektirmeden bulaşıcı virüslerin kurtarma. iv) enfeksiyöz rZIKV, BAC cDNA klon ile duyarlı hücrelerin doğrudan transfeksiyon (örneğin, Vero) sonra oluşturulur. Memeliler hücrelerinde DNA transfeksiyonunu RNA transfeksiyonuna göre daha verimli olduğundan, BAC yaklaşımı ile virüs kurtarma verimliliği RNA transkripsiyon kullanılarak gözlenen daha yüksektir, bir viral stok oluşturmak için kültür hücrelerinde pasajlar sayısını azaltarak ve, Sonuç olarak, hücre kültürü adaptasyon tarafından istenmeyen mutasyonların giriş sınırlandırılması.
Son olarak, BAC yaklaşımı potansiyeli bu yöntemin başarılı kullanımı ile desteklenmektedir (hafif değişiklikler ile) diğer flavivirüsler bulaşıcı cDNA klonlar mühendis için, Dang virüse36dahil, ve yüksek etkisi birkaç Coronaviruses insan ve hayvan sağlığı, gibi Trans, gastroenterit coronavirus37 (TGEV), kedi enfeksiyöz peritonit virüs38 (fıpv), insan coronavirus OC4339 (hcov-OC43), şiddetli akut solunum Sendromu Coronavirus40 (SARS-cov) ve Orta Doğu Solunum Sendromu Coronavirus41 (MERS-CoV), diğerleri arasında.
Burada açıklanan protokolde, dikkate alınmalıdır iki kritik adım vardır. Önemli bir göz BAC plazmid içinde bulunmayan viral genomda uygun benzersiz kısıtlama siteleri belirlemektir. Yeterli kısıtlama sitesi yoksa, klonlama tasarımı sırasında sessiz nükdesotid mutasyonları sunularak yeni kısıtlama siteleri oluşturulabilir. Bir başka önemli sorun da BAC plazmids hücre başına sadece bir veya iki kopya mevcut olmasıdır, ve bu nedenle, yüksek ve bakteriyel genomik DNA yüksek kontaminasyonu ile BAC plazmids düşük verim için tasarlanmış standart protokoller kullanılarak elde edilir Orta kopya-sayı plazmids. Bu potansiyel sorun kolayca büyük kültür hacimleri kullanarak aşmak ve Bac arıtma için özel olarak geliştirilen bir ticari kit ile BAC Plasmid arındırmak.
Özetle, biz bu Biyoloji çalışma kolaylaştırmak için diğer pozitif telli RNA virüslerin istikrarlı ve tam fonksiyonel bulaşıcı cDNA klonlar oluşturmak için adapte edilebilir bir BAC kullanımına dayalı güçlü bir ZIKV ters genetik yaklaşım geliştirdik virüsler ve aşıların gelişimi ve/veya antiviral ilaçların tanımlanması kolaylaştırmak için.