Nhân bản bộ gen virus varicella của động vật linh trưởng trong E. coli dưới dạng một chromosome nhân tạo có khả năng lây nhiễm

Archives of Virology - Tập 156 - Trang 739-746 - 2011
Wayne L. Gray1, Fuchun Zhou2, Juliane Noffke3, B. Karsten Tischer3
1Department of Microbiology and Immunology, Slot 511, University of Arkansas for Medical Sciences, Little Rock, USA
2Tumor Virology Program, Department of Pediatrics, Greehey Children’s Cancer Research Institute, University of Texas Health Science Center, San Antonio, USA
3Institute of Virology, Freie Universitat, Berlin, Germany

Tóm tắt

Virus varicella của động vật linh trưởng (SVV) có mối liên hệ gần gũi với virus varicella-zoster ở người và gây ra bệnh varicella và bệnh dạng zoster ở các loài linh trưởng không phải người. Trong nghiên cứu này, một replicon mini-F đã được chèn vào một cosmid SVV, và virus SVV có khả năng lây nhiễm đã được tạo ra bằng cách đồng chuyển gen vào tế bào Vero với các cosmid SVV chồng chéo. Toàn bộ gen SVV, được k clon dưới dạng một chromosome nhân tạo (BAC) của vi khuẩn, đã được bảo tồn ổn định qua nhiều lần nuôi cấy trong E. coli. Việc chuyển gen DNA pSVV-BAC vào tế bào Vero đã cho ra virus SVV có khả năng lây nhiễm (rSVV-BAC). Các trình tự vector mini-F bao quanh bởi các vị trí loxP đã được loại bỏ bằng cách đồng nhiễm tế bào Vero với rSVV-BAC và adenovirus biểu hiện Cre-recombinase. SVV tái tổ hợp được tạo ra bằng hệ thống gen SVV-BAC có các thuộc tính phân tử và khả năng tái bản in vitro tương tự như SVV hoang dã. Để chứng minh tính hữu dụng của phương pháp này, một đột biến thiếu ORF 10 của SVV đã được tạo ra bằng cách tái tổ hợp có trung gian Red hai bước. Kết quả cho thấy rằng SVV ORF 10, mã hóa một đồng hóa của protein hoạt hóa VP-16 virion HSV-1, không phải là yếu tố thiết yếu cho khả năng tái bản in vitro nhưng cần thiết cho khả năng tái bản tối ưu trong nuôi cấy tế bào.

Từ khóa

#virus varicella của động vật linh trưởng #SVV #gen #vi khuẩn #chromosome nhân tạo #tái tổ hợp.

Tài liệu tham khảo

Adler H, Messerle M, Wagner M, Koszinowski UH (2000) Cloning and mutagenesis of the murine gammaherpesvirus 68 genome as an infectious bacterial artificial chromosome. J Virol 74:6964–6974 Allen WP, Felsenfeld AD, Wolf RH, Smetana HF (1974) Recent studies on the isolation and characterization of delta herpesvirus. Lab Anim Sci 24:222–228 Cohen JI, Seidel K (1994) Varicella-zoster virus (VZV) open reading frame 10 protein, the homolog of the essential herpes simplex virus protein VP16, is dispensable for VZV replication in vitro. J Virol 68:7850–7858 Ferrin LJ, Camerini-Otero RD (1991) Selective cleavage of human DNA: RecA-assisted restriction endonuclease (RARE) cleavage. Science 254:1494–1497 Fletcher TM III, Gray WL (1992) Simian varicella virus: characterization of virion and infected cell polypeptides and the antigenic cross-reactivity with varicella-zoster virus. J Gen Virol 73:1209–1215 Gray WL (2003) Pathogenesis of simian varicella virus. J Med Virol 70:S4–S8 Gray WL (2004) Simian varicella: a model for human varicella-zoster virus infections. Rev Med Virol 14:363–381 Gray WL (2008) Simian varicella in Old World monkeys. Comp Med 58:22–30 Gray WL, Davis K, Ou Y, Ashburn C, Ward TM (2007) Simian varicella virus gene 61 encodes a viral transactivator but is non-essential for in vitro replication. Arch Virol 152:553–563 Gray WL, Mahalingam R (2005) A cosmid-based system for inserting mutations and foreign genes into the simian varicella virus genome. J Virol Methods 130:89–94 Gray WL, Oakes JE (1984) Simian varicella virus DNA shares homology with human varicella-zoster virus DNA. Virology 136:241–246 Gray WL, Pumphrey CY, Ruyechan WT, Fletcher TM (1992) The simian varicella virus and varicella zoster virus genomes are similar in size and structure. Virology 186:562–572 Gray WL, Starnes B, White MW, Mahalingam R (2001) The DNA sequence of the simian varicella virus genome. Virology 284:123–130 Hirt B (1967) Selective extraction of polyoma DNA from infected mouse cell cultures. J Mol Biol 26:365–369 Mahalingam R, Smith D, Wellish M, Wolf W, Dueland AN, Cohrs R, Soike K, Gilden D (1991) Simian varicella virus DNA in dorsal root ganglia. Proc Natl Acad Sci USA 88:2750–2752 Mahalingam R, Traina-Dorge V, Wellish M, Lorino R, Sanford R, Ribka EP, Alleman SJ, Brazeau E, Gilden DH (2007) Simian varicella reactivation in cynomolgus monkeys. Virology 368:50–59 Moriuchi H, Moriuchi M, Pichyangkura R, Triezenberg SJ, Straus SE, Cohen JI (1995) Hydrophobic cluster analysis predicts an amino-terminal domain of varicella-zoster virus open reading frame 10 required for transcriptional activation. Proc Natl Acad Sci USA 92:9333–9337 Moriuchi H, Moriuchi M, Straus SE, Cohen JI (1993) Varicella-zoster virus open reading frame 10 protein, the herpes simplex virus VP16 homolog, transactivates herpesvirus immediate-early gene promoters. J Virol 67:2739–2746 Nagaike K, Mori Y, Gomi Y, Yoshii H, Takahashi M, Wagner M, Koszinowski U, Yamanishi K (2004) Cloning of the varicella-zoster virus genome as an infectious bacterial artificial chromosome in Escherichia coli. Vaccine 22:4069–4074 Ou Y, Gray WL (2006) The simian varicella virus gene 28 and 29 promoters share a common USF binding site and are induced by IE62 transactivation. J Gen Virol 87:1501–1508 Ou Y, Traina-Dorge V, Davis KA, Gray WL (2007) Recombinant simian varicella vaccines induce immune responses to simian immunodeficiency virus (SIV) antigens in immunized vervet monkeys. Virology 364:291–300 Pumphrey CY, Gray WL (1992) The genomes of simian varicella virus and varicella zoster virus are colinear. Virus Res 26:255–266 Tischer BK, Kaufer BB, Somer M, Wussow F, Arvin AM, Osterrieder N (2007) A self-excisable infectious bacterial artificial chromosome clone of varicella-zoster virus allows analysis of the essential tegument protein encoded by ORF9. J Virol 81:13200–13208 Tischer BK, Smith G, Osterrieder N (2010) En passant mutagenesis—a two step markerless Red recombination system. In: Braman J (ed) In vitro mutagenesis protocols. Methods in molecular biology, 3rd edn, vol 634, pp 421–430 Tischer BK, von Einem J, Kaufer B, Osterrieder N (2006) Two-step Red-mediated recombination for versatile high-efficiency markerless DNA manipulation in Escherichia coli. Biotechniques 40:191–196 Ward TM, Traina-Dorge V, Davis KA, Gray WL (2008) Recombinant simian varicella viruses expressing respiratory syncytial virus antigens are immunogenic. J Gen Virol 89:741–750 Ward TM, Williams MV, Traina-Dorge V, Gray WL (2009) The simian varicella virus uracil glycosylase and dUTPase genes are expressed in vivo, but are non-essential for replication in cell culture. Virus Res 142:78–84 Yoshii H, Somboonthum P, Takahashi M, Yamanishi K, Mori Y (2007) Cloning of full length genome of varicella-zoster virus vaccine strain into a bacterial artificial chromosome and reconstitution of infectious virus. Vaccine 25:5006–5012 Zhang Z, Huang Y, Zhu H (2008) A highly efficient protocol of generating and analyzing VZV ORF deletion mutants based on a newly developed luciferase VZV BAC system. J Virol Meth 148:197–204 Zhou FC, Zhang YJ, Deng JH, Wang XP, Pan HY, Hettler E, Gao SJ (2002) Efficient infection by a recombinant Kaposi’s sarcoma-associated herpesvirus cloned in a bacterial artificial chromosome: application for genetic analysis. J Virol 76:6185–6196