Influenza A virüsü (IAV) Orthomyxoviridae ailesinin tek iplikçikli negatif-sense parçalı RNA virüsü1,2,3. Dünya Sağlık Örgütü (WHO) 3-5 milyon yıllık grip vakaları ve grip dünya çapında4,5,6250.000 'den fazla ölüm tahmin ediyor. Özellikle grip karşı savunmasız gruplar yaşlılar dahil, bağışıklık bireyler, ve çocuklar7,8,9,10,11. Aşılar mevcut ve viral enfeksiyona karşı en yaygın ve etkili müdahale temsil rağmen, IAV hızla gelişmeye ve önceden varolan bağışıklık kaçmak yapabiliyor3,12,13, 14.000 , 15. 2009 yılında bir pandemik H1N1 suşu yeniden ortaya çıkması ve patojenik IAV ortaya çıkması dünya çapında insan halk sağlığı için sürekli tehdit yineler4,16.
Bir salgın veya pandemik sırasında, yeni izole edilen virüslerin patojenitesini ve geçirilme kabiliyetini hızla belirlemek çok önemlidir. Şu anda mevcut teknikleri virüs tespit etmek için zaman alıcı ve bazen bu analizlerin tamamlanmasını geciktirebilir zahmetli yaklaşımların kullanımını gerektirir17,18,19,20. Ayrıca, mevcut viral tahliller bir salgın durumunda gerekli olabilir, ölçeklendirmek zordur. Son olarak, fareler, kobaylar ve gelincikler gibi doğrulanmış hayvan enfeksiyonlarının kullanımı rutin olarak kullanılır ve grip enfeksiyonları, bağışıklık yanıtları ve yeni aşıların ve/veya antivirallerin etkinliğini incelemede hayati önem taşımaktadır. Ancak, bu modeller gerçek zamanlı olarak viral dinamikleri gözlemlemek için yetersizlik nedeniyle kısıtlayıcı; bu viral enfeksiyonların statik görüntüleme çalışmaları sınırlar21,22,23,24,25. Bu tahlillerde kullanılan hayvanlar da viral yükü belirlemek için ötenazi edilir, böylece bu çalışmaları tamamlamak için gerekli hayvan sayısını artırmak26. Tüm bu sınırlamaları aşmak için, birçok araştırmacı rekombinant çoğaltma-yetkin, muhabir ifade IAVs, hangi virolojik tahliller hızlandırılması ve gerçek zamanlı 26 içinde vivo viral yük ve yayma tespit yeteneğine sahip kullanımı güveniyor ,27,28,29,30,31,32,33,34,35 ,36,37,38,39,40,41. Daha da önemlisi, bu muhabir ifade IAVs hücre kültüründe vahşi tip (WT) IAVs benzer çoğaltmak edebiliyoruz ve enfeksiyon hayvan modellerinde33,42.
Floresan ve biyolüminesans proteinler, duyarlılıkları, stabilitesi ve kullanım kolaylığı nedeniyle araştırmacılar tarafından yaygın olarak kullanılan iki muhabir sistemdir. Buna ek olarak, floresan ve biyolüminesans protein algılama teknolojileri43,44,45,46,47,48 muazzam destek ve ilerleme var . Floresan proteinler ve luciferase onları kızdırma izin farklı özelliklere sahip, özellikle nasıl heyecanlı durumları oluşturulur ve nasıl yayılım tespit edilir farklı43,44,45, 46,47,48. Floresan proteinler ilk olarak enerjiyi emerek heyecanlanırlar, moleküller daha düşük bir enerji durumuna düştükçe daha sonra farklı bir dalga boyunda ışık olarak serbest bırakılır43. Öte yandan, biyolüminesans ışık üretmek için bir substrat, oksijen ve bazen ATP içeren bir kimyasal ekzotermik reaksiyon elde edilir45. Muhabir proteinlerin bu iki tür değişen özellikleri nedeniyle, bir ilgi çalışmaya bağlı olarak diğerinden daha belki daha avantajlı. Floresan proteinler yaygın hücresel lokalizasyon gözlemlemek için kullanılır iken28,41, onların in vivo sinyalleri yetersiz yoğunlukta ve genellikle canlı dokularda otofloresan tarafından gizlenmiş49. Bu nedenle, araştırmacılar canlı organizmalarda viral dinamikleri değerlendirmek için luciferases güveniyor, floresan proteinler ex vivo çalışmalar için tercih edilebilir rağmen50,51,52,53. Floresan proteinlerin aksine, luciferases in vivo çalışmalar için daha uygundur ve non-invaziv yaklaşımlar da uygulanabilir26,27,28,29,30 , 31.000 , 32.000 , 33.000 , 34.000 , 35.000 , 36.000 , 37.000 , 38.000 , 39,5 000 , 40,5 000 , 41.000 , 54- Sonuç olarak, çalışmanın türüne bağlı olarak, araştırmacılar, çalışmalarını işlevsellik ve hassasiyetlerin bir dengesine tabi tâyiçler olan floresan veya luciferase muhabiri protein in kullanımı arasında seçim yapmalıdırlar ve ciddi rekombinant muhabir virüslerin kullanışlılığını kısıtlar. Ayrıca, floresan veya luciferase sistemleri kullanan farklı muhabir genlerin ekspresyonu ile elde edilen verilerin yorumlanmasını tehlikeye atabilecek viral çoğaltma veya yayma arasındaki korelasyona ilişkin endişeler vardır. muhabir ifade IAVs.
Bu sınırlamayı, aynı viral genom55'te hem floresan hem de luciferase proteini kodlayan rekombinant çoğaltma yetkin bi-reporter IAV (BIRFLU) üreterek aştık ( Şekil1). Burada, NanoLuc luciferase (Nluc), küçük ve parlak biyolüminesans protein48, influenza A / Porto Riko/08/1934 H1N1 viral HA segmentinde hemagglutinin (HA) dizisinin yukarı yerleştirildi (PR8)24,33, 40,55,56,57. Buna ek olarak, Venüs, sık kullanılan monomerik floresan protein, non-yapısal (NS) viral segment32,33,36,41,55içine yerleştirildi . Birflu hem floresan hem de luciferase muhabiri genleri için kodlar bu yana, ya muhabir protein sinyali viral çoğaltma ve in vitro veya in vivo55yaymak belirlemek için okuma olarak kullanılabilir. BirFLU'nun nesil ve in vitro veya in vivo karakterizasyonu ile ilgili ek bilgiler son yayınımızda bulunabilir55. BIRFLU yeni bir floresan ve biyolüminesans bazlı mikronötralizasyon testi 55 ile antiviral ilaçların etkinliğiniveya nötralize antikorların etkinliğini test etmek için kullanılabilir. Ayrıca, BIRFLU da enfeksiyon bir fare modeli viral dinamikleri değerlendirmek için kullanılabilir55. Bu yazıda, BIRFLU55 in vitro karakterize prosedürleri ve nasıl in vivo veya Venüs ex vivo algılamak için in vivo lüminesans görüntüleme sistemleri kullanarak farelerde BIRFLU enfeksiyonu çalışma açıklanmıştır.
Moleküler biyoloji, hayvan araştırmaları ve görüntüleme teknolojilerinde en ileri tekniklerin birleşimi, araştırmacılara virüs-konak etkileşimleri, viral enfeksiyon dinamikleri dahil olmak üzere IAV araştırmaları için BIRFLU'yu kullanma fırsatı nı sunar; IAV enfeksiyonlarının terapötik tedavisi için yeni aşı yaklaşımlarının geliştirilmesi veya Diğer patojen enfeksiyonların tedavisinde aşı vektörü olarak IAV'nin potansiyel kullanımı.