Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phương pháp RT-QPCR mới, có độ chọn lọc cao để định lượng MSRV sử dụng PNA clamping syncytin-1 (ERVWE1)
Tóm tắt
HERV-W là một gia đình đa lộc của virus retrovirus nội sinh ở người (HERVs) đã được phát hiện là đóng một vai trò quan trọng trong sinh lý và bệnh lý của con người. Hai thành viên đặc biệt của gia đình HERV-W là những đối tượng rất được quan tâm: ERVWE1 (mã hóa syncytin-1, một glycoprotein thiết yếu trong việc hình thành nhau thai) và MSRV (virus retrovirus liên quan đến bệnh đa xơ cứng, được cho là có vai trò quan trọng trong bệnh lý của con người do sự gia tăng biểu hiện của nó trong mô não và tế bào máu lấy từ bệnh nhân mắc bệnh đa xơ cứng (MS)). Cả hai mRNA của ERVWE1 và MSRV có mức độ tương đồng cao và do đó một phương pháp cho phép định lượng sự biểu hiện của MSRV một cách độc quyền trong các mẫu lâm sàng sẽ là mong muốn. Chúng tôi đã phát triển một kỹ thuật phản ứng chuỗi polymerase định lượng (QPCR) để phát hiện và định lượng virus retrovirus liên quan đến bệnh đa xơ cứng. Phép thử sử dụng probe oligonucleotide đánh dấu huỳnh quang, tương thích với đoạn gen env của MSRV và một probe acid nucleic peptide (PNA), hoàn toàn tương thích với đoạn trình tự ERVWE1 mà chặn hiệu quả hoạt động của polymerase trên các mẫu ERVWE1. Phân tử PNA, nếu được sử dụng song song với probe phân hủy trong phân tích QPCR, sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho hiệu quả phát hiện của MSRV ngay cả khi ERVWE1 có mặt nhiều hơn đáng kể so với MSRV trong mẫu được phân tích. Chúng tôi đã đạt được một phạm vi rộng và có thể đo được từ 1 × 10e2 đến 1 × 10e8 bản sao/phản ứng; tính tuyến tính của kỹ thuật được duy trì ngay cả ở mức MSRV thấp là 1% so với ERVWE1. Sử dụng phương pháp mới phát triển của chúng tôi, chúng tôi xác nhận rằng sự biểu hiện của MSRV diễn ra trong các tế bào thần kinh đệm của người bình thường và trong tế bào nội mô tĩnh mạch rốn người trong ống nghiệm. Chúng tôi cũng phát hiện rằng sự kích thích của bạch cầu đơn nhân người không ảnh hưởng đến biểu hiện cụ thể của MSRV nhưng đã gây ra những thay đổi ở mức độ mRNA của các mẫu HERV-W khác nhau.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Paces, J., Pavlicek, A., & Paces, V. (2002). HERVd: Database of human endogenous retroviruses. Nucleic Acids Research, 30(1), 205–206.
Pavlicek, A., Paces, J., Elleder, D., & Hejnar, J. (2002). Processed pseudogenes of human endogenous retroviruses generated by lines: Their integration, stability, and distribution. Genome Research, 12(3), 391–399.
Antony, J. M., Ellestad, K. K., Hammond, R., Imaizumi, K., Mallet, F., Warren, K. G., & Power, C. (2007). The human endogenous retrovirus envelope glycoprotein, syncytin-1, regulates neuroinflammation and its receptor expression in multiple sclerosis: A role for endoplasmic reticulum chaperones in astrocytes. Journal of Immunology, 179(2), 1210–1224.
Emmer, A., Staege, M. S., & Kornhuber, M. E. (2014). The retrovirus/superantigen hypothesis of multiple sclerosis. Cellular and Molecular Neurobiology, 34(8), 1087–1096.
Yao, Y., Schröder, J., Nellåker, C., Bottmer, C., Bachmann, S., Yolken, R. H., & Karlsson, H. (2008). Elevated levels of human endogenous retrovirus-w transcripts in blood cells from patients with first episode schizophrenia. Genes Brain and Behavior, 7(1), 103–112.
Christensen, T. (2010). HERVs in neuropathogenesis. Journal of Neuroimmune Pharmacology, 5(3), 326–335.
Brudek, T., Christensen, T., Aagaard, L., Petersen, T., Hansen, H. J., & Møller-Larsen, A. (2009). B cells and monocytes from patients with active multiple sclerosis exhibit increased surface expression of both HERV-H env and HERV-W env, accompanied by increased seroreactivity. Retrovirology, 6, 104.
Vargas, A., Zhou, S., Éthier-Chiasson, M., Flipo, D., Lafond, J., Gilbert, C., & Barbeau, B. (2014). Syncytin proteins incorporated in placenta exosomes are important for cell uptake and show variation in abundance in serum exosomes from patients with preeclampsia. The FASEB Journal, 28(8), 3703–3719.
Mameli, G., Astone, V., Arru, G., Marconi, S., Lovato, L., Serra, C., et al. (2007). Brains and peripheral blood mononuclear cells of multiple sclerosis (MS) patients hyperexpress MS-associated retrovirus/HERV-W endogenous retrovirus, but not human herpesvirus 6. Journal of General Virology, 88(Pt 1), 264–274.
Mameli, G., Poddighe, L., Astone, V., Delogu, G., Arru, G., Sotgiu, S., et al. (2009). Novel reliable real-time PCR for differential detection of MSRV env and syncytin-1 in RNA and DNA from patients with multiple sclerosis. Journal of Virological Methods, 161(1), 98–106.
Antony, J. M., Zhu, Y., Izad, M., Warren, K. G., Vodjgani, M., Mallet, F., & Power, C. (2007). Comparative expression of human endogenous retrovirus-W genes in multiple sclerosis. AIDS Research and Human Retroviruses, 23(10), 1251–1256.
Schmitt, K., Richter, C., Backes, C., Meese, E., Ruprecht, K., & Mayer, J. (2013). Comprehensive analysis of human endogenous retrovirus group HERV-W locus transcription in multiple sclerosis brain lesions by high-throughput amplicon sequencing. Journal of Virology, 87(24), 13837–13852.
Antony, J. M., Izad, M., Bar-Or, A., Warren, K. G., Vodjgani, M., Mallet, F., & Power, C. (2006). Quantitative analysis of human endogenous retrovirus-W env in neuroinflammatory diseases. AIDS Research and Human Retroviruses, 22(12), 1253–1259.
Gassen, H.G., & Minol, K. (1996). Gentechnik: Einfuehrung in Prinzipien und Methoden. Gustav Fischer Verlag.
Kwok, S., Kellogg, D. E., McKinney, N., Spasic, D., Goda, L., Levenson, C., & Sninsky, J. J. (1990). Effects of primer-template mismatches on the polymerase chain reaction: Human immunodeficiency virus type 1 model studies. Nucleic Acids Research, 18(4), 999–1005.
Yoshida, S., Hige, S., Yoshida, M., Yamashita, N., Fujisawa, S.-I., Sato, K., et al. (2008). Quantification of lamivudine-resistant hepatitis B virus mutants by type-specific TaqMan minor groove binder probe assay in patients with chronic hepatitis b. Annals of Clinical Biochemistry, 45(Pt 1), 59–64.
Nielsen, P. E., Egholm, M., Berg, R. H., & Buchardt, O. (1991). Sequence-selective recognition of dna by strand displacement with a thymine-substituted polyamide. Science, 254(5037), 1497–1500.
Ray, A., & Nordén, B. (2000). Peptide nucleic acid (PNA): Its medical and biotechnical applications and promise for the future. The FASEB Journal, 14(9), 1041–1060.
Kim, H. J., Lee, K. Y., Kim, Y.-C., Kim, K.-S., Lee, S. Y., Jang, T. W., et al. (2012). Detection and comparison of peptide nucleic acid-mediated real-time polymerase chain reaction clamping and direct gene sequencing for epidermal growth factor receptor mutations in patients with non-small cell lung cancer. Lung Cancer, 75(3), 321–325.
Hige, S., Yamamoto, Y., Yoshida, S., Kobayashi, T., Horimoto, H., Yamamoto, K., et al. (2010). Sensitive assay for quantification of hepatitis B virus mutants by use of a minor groove binder probe and peptide nucleic acids. Journal of Clinical Microbiology, 48(12), 4487–4494.
Mackay, I. M., Arden, K. E., & Nitsche, A. (2002). Real-time PCR in virology. Nucleic Acids Research, 30(6), 1292–1305.
Rice, P., Longden, I., & Bleasby, A. (2000). EMBOSS: The european molecular biology open software suite. Trends in Genetics, 16(6), 276–277.
Orum, H. (2000). PCR clamping. Current Issues in Molecular Biology, 2(1), 27–30.
Łabuzek, K., Liber, S., Bułdak, Ł., Machnik, G., Liber, J., & Okopień, B. (2013). Eplerenone promotes alternative activation in human monocyte-derived macrophages. Pharmacological Reports, 65(1), 226–234.
Suchy, D., Łabuzek, K., Bułdak, Ł., Szkudlapski, D., & Okopień, B. (2014). Comparison of chosen activation markers of human monocytes/macrophages isolated from the peripheral blood of young and elderly volunteers. Pharmacological Reports, 66(5), 759–765.
Chomczynski, P., & Sacchi, N. (1987). Single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction. Analytical Biochemistry, 162(1), 156–159.
Brøns-Poulsen, J., Petersen, N. E., Hørder, M., & Kristiansen, K. (1998). An improved PCR-based method for site directed mutagenesis using megaprimers. Molecular and Cellular Probes, 12(6), 345–348.
Christen, A. A., & Montalbano, B. (1989). An ethidium bromide-agarose plate assay for the nonradioactive detection of cDNA synthesis. Analytical Biochemistry, 178(2), 269–272.
Nielsen, P. E. (2010). Gene targeting and expression modulation by peptide nucleic acids (PNA). Current Pharmaceutical Design, 16(28), 3118–3123.
Basile, A., Giuliani, A., Pirri, G., & Chiari, M. (2002). Use of peptide nucleic acid probes for detecting dna single-base mutations by capillary electrophoresis. Electrophoresis, 23(6), 926–929.
Machnik, G., Łabuzek, K., Skudrzyk, E., Rekowski, P., Ruczyński, J., Wojciechowska, M., et al. (2014). A peptide nucleic acid (PNA)-mediated polymerase chain reaction clamping allows the selective inhibition of the ERVWE1 gene amplification. Molecular and Cellular Probes, 28(5–6), 237–241.
Yi, J.-M., Kim, H.-M., & Kim, H.-S. (2004). Expression of the human endogenous retrovirus HERV-W family in various human tissues and cancer cells. Journal of General Virology, 85(Pt 5), 1203–1210.
Perron, H., & Lang, A. (2010). The human endogenous retrovirus link between genes and environment in multiple sclerosis and in multifactorial diseases associating neuroinflammation. Clinical Reviews in Allergy and Immunology, 39(1), 51–61.
Lee, K.-H., Rah, H., Green, T., Lee, Y.-K., Lim, D., Nemzek, J., et al. (2014). Divergent and dynamic activity of endogenous retroviruses in burn patients and their inflammatory potential. Experimental and Molecular Pathology, 96(2), 178–187.
Mameli, G., Madeddu, G., Mei, A., Uleri, E., Poddighe, L., Delogu, L. G., et al. (2013). Activation of MSRV-type endogenous retroviruses during infectious mononucleosis and Epstein-Barr virus latency: the missing link with multiple sclerosis? PLoS ONE, 8(11), e78474.
Machnik, G., Klimacka-Nawrot, E., Sypniewski, D., Matczyńska, D., Gałka, S., Bednarek, I., & Okopień, B. (2014). Porcine endogenous retrovirus (PERV) infection of HEK-293 cell line alters expression of human endogenous retrovirus (HERV-W) sequences. Folia Biologica (Praha), 60(1), 35–46.
Dolei, A., & Perron, H. (2009). The multiple sclerosis-associated retrovirus and its HERV-W endogenous family: A biological interface between virology, genetics, and immunology in human physiology and disease. The Journal of NeuroVirology, 15(1), 4–13.
Bracho, M. A., Moya, A., & Barrio, E. (1998). Contribution of Taq polymerase-induced errors to the estimation of RNA virus diversity. Journal of General Virology, 79(Pt 12), 2921–2928.
Garson, J. A., Huggett, J. F., Bustin, S. A., Pfaffl, M. W., Benes, V., Vandesompele, J., and Shipley, G. L. (2009). Unreliable real-time PCR analysis of human endogenous retrovirus-W (HERV-W) RNA expression and DNA copy number in multiple sclerosis. AIDS Research and Human Retroviruses, 25:377–3778, author reply 379–81.