Summary

कपास bollworm में होस्ट-ऊतक वितरण, पारेषण मोड, और एक Densovirus की होस्ट स्वास्थ्य पर प्रभाव की जांच के लिए प्रोटोकॉल

Published: April 12, 2017
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Summary

यहाँ, हम मेजबान ऊतक वितरण, पारेषण मोड, और प्रभाव एक densovirus के मेजबान फिटनेस पर एक lepidopteran प्रजाति के भीतर, कपास bollworm की जांच के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं। यह प्रोटोकॉल भी अन्य मौखिक रूप से प्रेषित वायरस और उनके कीट मेजबान के बीच बातचीत के अध्ययन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता।

Abstract

कई उपन्यास वायरस अगली पीढ़ी के अनुक्रमण प्रौद्योगिकी का उपयोग कर पशु मेजबान में पाया गया है। इससे पहले, हम एक lepidopteran प्रजातियों में, पारस्परिक वायरस, Helicoverpa armigera densovirus (HaDV2) ने बताया, कपास bollworm, Helicoverpa armigera (Hübner)। यहाँ, हम प्रोटोकॉल है कि वर्तमान में अपने मेजबान पर HaDV2 के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए उपयोग किया जाता है का वर्णन। सबसे पहले, हम एक भी प्रजनन जोड़ी से एक HaDV2 मुक्त कपास bollworm उपनिवेश की स्थापना। एक HaDV2 संक्रमित, अन्य असंक्रमित: तो फिर, हम मौखिक रूप से फ़िल्टर किए गए तरल HaDV2 युक्त एक ही आनुवंशिक पृष्ठभूमि के साथ दो कालोनियों का निर्माण करने के साथ कुछ नवजात शिशु लार्वा वंश टीका। एक प्रोटोकॉल HaDV2 संक्रमित और -uninfected व्यक्तियों भी प्रस्तुत किया जाता है के बीच जीवन तालिका मानकों (जैसे, लार्वा, पोटा संबंधी, और वयस्क अवधि और उपजाऊपन) की तुलना करने, के रूप में मेजबान ऊतक वितरण और HaDV2 का संचरण क्षमता का निर्धारण करने के लिए प्रोटोकॉल है। इन प्रोटोकॉल would भी अपने कीट होस्ट करता है, विशेष रूप से lepidopteran होस्ट पर अन्य मौखिक रूप से प्रेषित वायरस के प्रभाव की जांच के लिए उपयुक्त हो।

Introduction

पिछले कुछ दशकों में, इस तरह अगली पीढ़ी के अनुक्रमण के रूप में अनुक्रमण प्रौद्योगिकी के विकास (NGS) कई उपन्यास डीएनए और आरएनए वायरस, विशेष रूप nonpathogenic वायरस, लेकिन यह भी पहले से ज्ञात वायरस 1, 2, 3 के उपन्यास आइसोलेट्स की खोज में मदद की है, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12। मॉडल जीव ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर में, 20 से अधिक नई आंशिक वायरस जीनोम metagenomic तकनीक 13 का उपयोग कर पाया गया है। उपन्यास वायरस सहित कई वायरल दृश्यों,, भी इस तरह के मधु मक्खियों, मीटर के रूप में अन्य कीड़े, में पहचान की गई हैosquitoes, एशियाई खट्टे psyllids, dragonflies, और कई lepidopteran प्रजातियों 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21।

भविष्य में, यह उम्मीद की जा सकती है कि और अधिक उपन्यास वायरस इन उन्नत प्रौद्योगिकी का उपयोग कर कीड़ों में खोज की जाएगी; इसलिए, वायरस मेजबान बातचीत के बारे में हमारी समझ के हिसाब से 6 से 9 बदल सकता है,। उदाहरण के लिए, वायरस मेजबान बातचीत, पहले सोचे तुलना में अधिक जटिल माना जाता है, क्योंकि कई उपन्यास वायरस के बजाय पारस्परिक भागीदारों सख्त रोगजनकों 22 के रूप में परिभाषित किया जा रहा है। उदाहरण के लिए, Dysaphis plantaginea में पारस्परिक densovirus DplDNV पंखों वाला रूप प्रेरित करता है और गतिशीलता बढ़ जाती है, वायरस 23 के साथ ही मेजबान के प्रसार की सुविधा। इसके अलावा, पारस्परिक वायरस स्तनधारी स्वास्थ्य, सूखा और पौधों की ठंड सहिष्णुता, और बैक्टीरिया के संक्रमण 24 के प्रभाव के संबंध में वर्णित किया गया है। सेनेका घाटी वायरस-001 ट्यूमर कोशिकाओं की ओर चयनात्मक cytotoxicity मध्यस्थता करने neuroendocrine कैंसर के साथ सुविधाओं 25 दिखाया गया है। हेपेटाइटिस ए वायरस के संक्रमण हेपेटाइटिस सी वायरस प्रतिकृति को दबाने और हेपेटाइटिस सी 26 से वसूली हो सकती है। दाद विलंबता जीवाणु संक्रमण 27 से सहजीवी सुरक्षा प्रदान करता है। मानव अंतर्जात रेट्रोवायरस HERV-W के लिफाफा ग्लाइकोप्रोटीन तिल्ली परिगलन वायरस 28 के लिए सेलुलर प्रतिरोध प्रेरित करता है। Curvularia थर्मल सहिष्णुता वायरस (CThTV) एक कवक endophyte से इस कवक और एक उष्णकटिबंधीय आतंक घास के बीच पारस्परिक बातचीत में शामिल हैरेफरी "> 29। इसलिए, नव पाया वायरस और उनके मेजबानों के बीच संबंधों का ज्ञान उनके जीव विज्ञान और प्रबंधन पर नए दृष्टिकोण उत्पन्न करनी चाहिए। हालांकि, उपन्यास वायरस, विशेष रूप गुप्त वायरस तीव्र संक्रमण के विशिष्ट कोई स्पष्ट संकेत प्रदर्शित करने, शायद ही कभी किया है जांच की गई है, और हम एक पाइप लाइन और प्रोटोकॉल की जरूरत है उनके मेजबानों पर नव पाया वायरस के प्रभावों की जांच के लिए।

इससे पहले, हम कपास bollworm, Helicoverpa armigera में प्रसार के लिए एक नया monosense densovirus Helicoverpa armigera densovirus (HaDV2) ने बताया, और HaDV2 और कपास bollworm 30, 31 के बीच पारस्परिक सम्बन्ध का सबूत प्रस्तुत किया है। इस पत्र में, हम विस्तार से HaDV2 और उसके कपास bollworm मेजबान के बीच बातचीत का अध्ययन करने के प्रयोगशाला प्रोटोकॉल का वर्णन करेंगे। यहाँ प्रस्तुत प्रोटोकॉल भी आर की जांच शोधकर्ताओं के लिए बेहद प्रासंगिक हो सकता हैअन्य मौखिक रूप से प्रेषित वायरस के OLE, विशेष रूप से lepidopteran कीटों में।

Protocol

1. HaDV2 मुक्त कपास bollworm कॉलोनी का निर्माण रियर कपास bollworm लार्वा (एच armigera) एक नियंत्रित विकास के कमरे या एक कृत्रिम जलवायु चैम्बर में एक कृत्रिम आहार 32 पर 25 ± 1 डिग्री सेल्सियस पर 14 घंटे प्रकाश / 10 ज अ?…

Representative Results

माता-पिता कि HaDV2 मुक्त (चित्रा 3A) थे से संततियों NONINF तनाव के रूप में पाला गया। हम सफलतापूर्वक एक ही डीएनए टेम्पलेट का उपयोग कर पता चलता है कि डीएनए टेम्पलेट्स अच्छी गुणवत्ता (चित्रा 3 ब…

Discussion

पिछले कुछ दशकों में, कीट-वायरस बातचीत पर ज्यादातर अध्ययन में मधु मक्खी स्वास्थ्य 34, 35, 36, मानव रोग 37 की वैक्टर पर जोर दिया है, संयंत्र 38 वायरस, और कुछ कीट…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

यह काम चीन के राष्ट्रीय कुंजी बुनियादी अनुसंधान कार्यक्रम (सं 2013CB127602) और के लिए चीन के राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन (सं 31,321,004) के क्रिएटिव अनुसंधान समूह विज्ञान कोष द्वारा समर्थित किया गया।

Materials

24-well plate Corning 07-200-740 Multiple suppliers available.
DNA extraction kit TIANGEN DP304-03 Multiple suppliers available.
thermal cycler Veriti; Applied Biosystems 4375786
PBS Corning 21-040-CV
0.22 µm membrane filter Millipore SLGS025NB
pEASY-T Cloning Vector TransGen, Beijing, China CT301-02
Tweezers IDEAL-TEK 2.SA
Premix Ex Taq (Probe qPCR) Takara RR390A
Probes Invitrogen Custom order
Primers Invitrogen Custom order
microspectrophotometry NanoDrop 2000c  Thermo scientific  not available
7500 Real-Time PCR system Applied Biosystems not available
stereomicroscope SZX-16 Olympus not available
sucrose Multiple suppliers available.
vitamin complex Multiple suppliers available.

Riferimenti

  1. Tang, P., Chiu, C. Metagenomics for the discovery of novel human viruses. Future Microbiol. 5, 177-189 (2010).
  2. Rosario, K., Breitbart, M. Exploring the viral world through metagenomics. Curr. Opin. Virol. 1, 289-297 (2011).
  3. Hugenholtz, P., Tyson, G. W. Microbiology – metagenomics. Nature. 455, 481-483 (2008).
  4. Kristensen, D. M., Mushegian, A. R., Dolja, V. V., Koonin, E. V. New dimensions of the virus world discovered through metagenomics. Trends Microbiol. 18, 11-19 (2010).
  5. Kleiner, M., Hooper, L. V., Duerkop, B. A. Evaluation of methods to purify virus-like particles for metagenomic sequencing of intestinal viromes. BMC Genomics. 16, 7 (2015).
  6. Ho, T., Tzanetakis, I. E. Development of a virus detection and discovery pipeline using next generation sequencing. Virology. 471, 54-60 (2014).
  7. Marx, C. J. Can you sequence ecology? Metagenomics of adaptive diversification. PLoS Biol. 11, e1001487 (2013).
  8. Radford, A. D., et al. Application of next-generation sequencing technologies in virology. J. Gen. Virol. 93, 1853-1868 (2012).
  9. Liu, S. J., Chen, Y. T., Bonning, B. C. RNA virus discovery in insects. Curr. Opin. Insect Sci. 8, 54-61 (2015).
  10. Mokili, J. L., Rohwer, F., Dutilh, B. E. Metagenomics and future perspectives in virus discovery. Curr. Opin. Virol. 2, 63-77 (2012).
  11. Liu, S. J., Vijayendran, D., Bonning, B. C. Next generation sequencing technologies for insect virus discovery. Viruses-Basel. 3, 1849-1869 (2011).
  12. Cook, S., et al. Novel virus discovery and genome reconstruction from field RNA samples reveals highly divergent viruses in Dipteran hosts. PLoS ONE. 8, e80720 (2013).
  13. Webster, C. L., et al. The discovery, distribution, and evolution of viruses associated with Drosophila melanogaster. PLoS Biol. 13, e1002210 (2015).
  14. Granberg, F., et al. Metagenomic detection of viral pathogens in spanish honeybees: co-infection by aphid lethal paralysis, israel acute paralysis and lake sinai viruses. PLoS ONE. 8, e57459 (2013).
  15. Runckel, C., et al. Temporal analysis of the honey bee microbiome reveals four novel viruses and seasonal prevalence of known viruses, Nosema, and Crithidia. PLoS ONE. 6, 20656 (2011).
  16. Cox-Foster, D. L., et al. A metagenomic survey of microbes in honey bee colony collapse disorder. Science. 318, 283-287 (2007).
  17. Chandler, J. A., Liu, R. M., Bennett, S. N. RNA shotgun metagenomic sequencing of northern California (USA) mosquitoes uncovers viruses, bacteria, and fungi. Front. Microbiol. 6, 185 (2015).
  18. Shi, C. Y., et al. A metagenomic survey of viral abundance and diversity in mosquitoes from Hubei province. PLoS ONE. 10, e0129845 (2015).
  19. Nouri, S., Salem, N., Nigg, J. C., Falk, B. W. Diverse array of new viral sequences identified in worldwide populations of the Asian citrus psyllid (Diaphorina citri) using viral metagenomics. J. Virol. 90, 2434-2445 (2016).
  20. Dayaram, A., et al. Identification of diverse circular single-stranded DNA viruses in adult dragonflies and damselflies (Insecta Odonata) of Arizona and Oklahoma, USA. Infect. Genet. Evol. 30, 278-287 (2015).
  21. Jakubowska, A. K., et al. Simultaneous occurrence of covert infections with small RNA viruses in the lepidopteran Spodoptera exigua. J.Invert. Pathol. 121, 56-63 (2014).
  22. Roossinck, M. J. Move over, Bacteria! Viruses make their mark as mutualistic microbial symbionts. J. Virol. 89, 6532-6535 (2015).
  23. Ryabov, E. V., Keane, G., Naish, N., Evered, C., Winstanley, D. Densovirus induces winged morphs in asexual clones of the rosy apple aphid, Dysaphis plantaginea. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 106, 8465-8470 (2009).
  24. Roossinck, M. J. The good viruses: viral mutualistic symbioses. Nat. Rev. Microbiol. 9, 99-108 (2011).
  25. Venkataraman, S., et al. Structure of seneca valley virus-001: an oncolytic picornavirus representing a new genus. Structure. 16, 1555-1561 (2008).
  26. Deterding, K., et al. Hepatitis a virus infection suppresses hepatitis c virus replication and may lead to clearance of hcv. J. Hepatol. 45, 770-778 (2007).
  27. Barton, E. S., et al. Herpesvirus latency confers symbiotic protection from bacterial infection. Nature. 447, 326-329 (2007).
  28. Ponferrada, V. G., Mauck, B. S., Wooley, D. P. The envelope glycoprotein of human endogenous retrovirus herv-w induces cellular resistance to spleen necrosis virus. Arch. Virol. 148, 659-675 (2003).
  29. Márquez, L. M., Redman, R. S., Rodriguez, R. J., Roossinck, M. J. A virus in a fungus in a plant: three-way symbiosis required for thermal tolerance. Science. 315, 513-515 (2007).
  30. Xu, P. J., et al. Complete genome sequence of a monosense densovirus infecting the cotton bollworm, Helicoverpa armigera. J. Virol. 86, 10909-10909 (2012).
  31. Xu, P. J., Liu, Y. Q., Graham, R. I., Wilson, K., Wu, K. M. Densovirus is a mutualistic symbiont of a global crop pest (Helicoverpa armigera) and protects against a baculovirus and Bt biopesticide. PLoS Pathog. 10, e1004490 (2014).
  32. Liang, G. M., Tan, W. J., Guo, Y. Y. An improvement in the technique of artificial rearing cotton bollworm. Plant Protec. 25, 15-17 (1999).
  33. Zhou, W. G., Rousset, F., O’Neill, S. Phylogeny and PCR-based classification of Wolbachia strains using wsp gene sequences. P. Roy. Soc. B-Biol. Sci. 265, 509-515 (1998).
  34. Mondet, F., de Miranda, J. R., Kretzschmar, A., Le Conte, Y., Mercer, A. R. On the front line: quantitative virus dynamics in honeybee (Apis mellifera L.) colonies along a new expansion front of the parasite Varroa destructor. PLoS Pathog. 10, e1004323 (2014).
  35. Chen, Y. P., et al. Israeli acute paralysis virus: epidemiology, pathogenesis and implications for honey bee health. PLoS Pathog. 10, e1004261 (2014).
  36. Hunter, W., et al. Large-scale field application of RNAi technology reducing israeli acute paralysis virus disease in honey bees (Apis mellifera, Hymenoptera: Apidae). PLoS Pathog. 6, e1001160 (2010).
  37. Halstead, S. B. Dengue virus – mosquito interactions. Annu. Rev. Entomol. 53, 273-291 (2008).
  38. Whitfield, A. E., Falk, B. W., Rotenberg, D. Insect vector-mediated transmission of plant viruses. Virology. 479-480, 278-289 (2015).
  39. Moscardi, F. Assessment of the application of baculoviruses for control of Lepidoptera. Annu. Rev. Entomol. 44, 257-289 (1999).
  40. Szelei, J., et al. Susceptibility of North-American and European crickets to Acheta domesticus densovirus (AdDNV) and associated epizootics. J. Invert. Pathol. 106, 394-399 (2011).

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Citazione di questo articolo
Yang, X., Xu, P., Graham, R. I., Yuan, H., Wu, K. Protocols for Investigating the Host-tissue Distribution, Transmission-mode, and Effect on the Host Fitness of a Densovirus in the Cotton Bollworm. J. Vis. Exp. (122), e55534, doi:10.3791/55534 (2017).

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