$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Rotavirüsler bebeklerde ve küçük çocuklarda şiddetli gastroenteritin başlıca nedenleri olduğu gibi, diğer birçok memeli ve kuştürününgenç 1. Reoviridae ailesinin üyeleri olarak, rotavirüsler parçalı çift iplikçikli RNA (dsRNA) genomuna sahiptir. Genom segmentleri, üç konsantrik protein katmanından oluşan zarfsız bir ikozahedral virion içinde bulunur2. Genom segmentlerinin dizilimi ve filogenetik analizine dayanarak dokuz rotavirüs türü (A−D, F−J)tanımlanmıştır 3. Rotavirüs türleri A oluşan bu suşları insan hastalığının büyük çoğunluğu sorumludur4. Son on yılda başlayan çocukluk çağı bağışıklama programlarına rotavirüs aşılarının getirilmesi, rotavirüs mortalitesi ve morbiditesinde önemli azalmalarla ilişkilidir. En önemlisi, rotavirüs e bağlı çocukluk ölümlerinin sayısı 2000 yılında yaklaşık 528.000'den 2016'da 128.500'e düşmüştür4,5. Rotavirüs aşıları virüsün canlı zayıflatılmış suşları formüle edilir, 2-3 doz yaş 6 ay tarafından çocuklara uygulanan ile. Insanlar ve diğer memeli türlerinde dolaşan genetik olarak çeşitli rotavirüs suşları çok sayıda, hızla mutagenez ve reassortment yoluyla gelişmek için yetenekleri ile birlikte, rotavirüslerin türleri çocuklara bulaştıran antijenik değişikliklere yol açabilir6,7,8. Bu tür değişiklikler mevcut aşıların etkinliğini zayıflatabilir, bunların değiştirilmesi veya değiştirilmesi gerektirebilir.
11 rotavirüs genom segmentinden herhangi birinin manipülasyonunu sağlayan tam plazmid tabanlı ters genetik sistemlerin geliştirilmesi ancak9. Bu sistemlerin kullanılabilirliği ile, rotavirüs replikasyonu ve patogenezinmoleküler ayrıntılarını çözmek, anti-rotavirüs bileşikleri için geliştirilmiş yüksek işlemli tarama yöntemleri geliştirmek ve rotavirüs aşılarının potansiyel olarak daha etkili sınıfları oluşturmak mümkün hale gelmiştir. Rotavirüs replikasyonu sırasında, kapaklı viral (+)RNA'lar sadece viral proteinlerin sentezine rehberlik etmekle kalmıyor, aynı zamanda dsRNA genom segmentlerinin sentezi için şablon görevi de veriyor10,11. Bugüne kadar açıklanan tüm rotavirüs ters genetik sistemleri, rekombinant virüslerin kurtarılmasında kullanılan cDNA kaynaklı (+)RNA'ların kaynağı olarak Memeli hücre hatlarına T7 transkripsiyon vektörlerinin transfeksiyonuna dayanır9,12,13. Transkripsiyon vektörleri içinde, tam uzunlukta viral cDNA'lar, t7 promotörü ve aşağı akım hepatit delta virüsü (HDV) ribozyme arasında konumlandırılır, öyle ki viral (+)RNA'lar otantik 5' ve 3'-termini içeren T7 RNA polimeraz ile sentezlenirler (Şekil 1A). Birinci nesil ters genetik sistemde, rekombinant virüsler t7 RNA polimeraz (BHK-T7) ile 11 T7 (pT7) transkripsiyon vektörü ifade eden bebek hamster böbrek hücrelerinin transfecting tarafından yapılmıştır, simian SA11 virüs suşu benzersiz bir (+)RNA sentezi yönlendiren her, ve üç CMV promotör sürücü ekspresyon plazmidler, bir kuş reovirus p10FAST füzyon proteini kodlama ve vaccinia virüsü D1R-D12L kapama enzim kompleksi iki kodlama alt birimleri9. Transfected BHK-T7 hücrelerinde üretilen rekombinant SA11 virüsleri MA104 hücreleri ile overseeding tarafından güçlendirilmiştir, rotavirüs büyümesi için izin veren bir hücre hattı. İlk nesil ters genetik sisteminin değiştirilmiş bir sürümü artık destek plazmids12kullandığı tarif edilmiştir. Bunun yerine, modifiye sistemi başarıyla 11 SA11 T7 transkripsiyon vektörleri ile BHK-T7 hücreleri transfecting tarafından rekombinant rotavirüsler üretir, uyarı ile viral fabrika (viroplazm) yapı taşları (nonstructural proteinler NSP2 ve NSP5) düzeyleri 3 kat diğer vektörler14,15daha yüksek eklenir . Ters genetik sisteminin modifiye versiyonları da rotavirüs16,,17insan KU ve Odelia suşlarının kurtarma destekleyen geliştirilmiştir . Rotavirüs genomu, VP418, NSP19, NSP219, NSP320,21ve NSP522,23içine tanıtılan mutasyonlar ile bugüne kadar oluşturulan rekombinant virüsler ile, ters genetik tarafından manipülasyon için son derece münasip olduğunu. Şimdiye kadar üretilen en yararlı virüsler arasında floresan muhabir proteinleri ifade etmek için tasarlanmış olanlar (FS)9,12,21,24,25.
Bu yayında, laboratuvarımızda kullandığımız ters genetik sisteminin protokolünü sa11 rotavirüs rekombinant suşları üretmek için sağlıyoruz. Protokolümüzün temel özelliği BHK-T7 hücrelerinin 11 pT7 transkripsiyon vektörü (pT7/NSP2SA11 ve pT7/NSP5SA11 vektörlerinin 3x seviyelerini içerecek şekilde modifiye edilmiş) ve Afrika domuz ateşi virüsünü (ASFV) NP868 capping enzim21 (2 Şekil)kodlayan bir CMV ekspresyonu vektörü ile birlikte transfeksiyonudur. Elimizde, NP868R plazmid varlığı transfected BHK-T7 hücreleri ile rekombinant virüslerin yüksek titreüretimine yol açar. Bu yayında, pT7/NSP3SA11 plazmidini, sadece segment 7 protein ürünü NSP3'ü değil, aynı zamanda ayrı bir FP'yi ifade eden rekombinant virüslerin üretilebildiği şekilde modifiye etmek için bir protokol de salıyoruz. Bu bir FP ORF (Şekil 1B)24,26tarafından takip bir downstream 2A çeviri durdurma-yeniden başlatma elemanı içeren pT7/NSP3SA11 plazmid NSP3 açık okuma çerçevesi (ORF) yeniden mühendislik tarafından gerçekleştirilir . Bu yaklaşım sayesinde, çeşitli LP'leri ifade eden rekombinant rotavirüsler oluşturduk: UnaG (yeşil), mKate (uzak kırmızı), mRuby (kırmızı), TagBFP (mavi), CFP (siyan) ve YFP (sarı)24,27,28. Bu FP ifade eden rotavirüsler NSP3 ORF silmeden yapılır, böylece işleyen viral proteinlerin tam bir tamamlayıcı kodlamak için beklenen virüsler verimli.