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Article de méthode

Une enzyme de restriction basée sur le clonage méthode pour évaluer la

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DOI :

10.3791/51506

⸱

31 août 2014

 ,  , 

* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

La pathogenèse du VIH-1 est définie à la fois par les caractéristiques virales et les facteurs génétiques de l’hôte. Nous décrivons ici une méthode robuste qui permet d’effectuer des mesures reproductibles pour évaluer l’impact de la variation de la séquence du gène gag sur la capacité de réplication in vitro du virus.

Résumé

L’effet protecteur de nombreux allèles HLA de classe I sur la pathogenèse du VIH-1 et la progression de la maladie est, en partie, attribué à leur capacité à cibler les parties conservées du génome du VIH-1 qui s’échappent difficilement. Les changements de séquence attribués à la pression immunitaire cellulaire se produisent dans tout le génome pendant l’infection et, s’ils sont trouvés dans des régions conservées du génome telles que Gag, peuvent affecter la capacité du virus à se répliquer in vitro. La transmission de polymorphismes liés à HLA chez Gag à des receveurs non appariés HLA a été associée à une réduction des charges virales de consigne. Nous avons émis l’hypothèse que cela pourrait être dû à une capacité de réplication réduite du virus. Nous présentons ici une nouvelle méthode d’évaluation de la réplication in vitro du VIH-1 influencée par le gène gag isolé à partir de points temporels aigus chez des Zambiens infectés par le sous-type C. Cette méthode utilise le clonage basé sur l’enzyme de restriction pour insérer le gène gag dans un squelette proviral commun du VIH-1 de sous-type C, MJ4. Cela le rend plus approprié pour l’étude des séquences de sous-type C que les méthodes précédentes basées sur la recombinaison qui ont évalué la réplication in vitro de séquences gag-pro dérivées de manière chronique. Néanmoins, le protocole pourrait être facilement modifié pour l’étude de virus d’autres sous-types. De plus, ce protocole détaille une méthode robuste et reproductible pour évaluer la capacité de réplication des virus chimériques Gag-MJ4 sur une lignée de cellules T à base de CEM. Cette méthode a été utilisée pour l’étude des virus chimériques Gag-MJ4 dérivés de 149 Zambiens gravement infectés de sous-type C, et a permis d’identifier les résidus dans Gag qui affectent la réplication. Plus important encore, la mise en œuvre de cette technique a permis de mieux comprendre comment la réplication virale définit les paramètres de la pathogenèse précoce du VIH-1, tels que la charge virale au point de consigne et le déclin longitudinal des lymphocytes T CD4+.

Introduction

Déterminer à la fois l'hôte et des caractéristiques virales qui influent sur le VIH-1 pathogenèse et la progression de la maladie est primordiale pour la conception rationnelle de vaccins. La réponse immunitaire cellulaire est un élément clé de la réponse immunitaire humaine au VIH-1 infection. Les lymphocytes T cytotoxiques (CTL) sont nécessaires pour le contrôle initial de la virémie aiguë, et permettent à l'hôte d'établir un état ​​stable (point de consigne) de la charge virale de 1,2. Épuisement expérimentale de ces cellules effectrices en résulte une perte de contrôle viral 3,4. Malgré cela, les mutations se produisent à l'i....

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Protocole

1 Amplification du VIH-1 gag Gene de Infected, le plasma congelé

  1. Extraire un ARN viral à partir de 140 ul décongelés VIH-1 plasmatique infecté en utilisant un kit d'extraction.
    1. Lorsque cela est possible, de procéder immédiatement à la synthèse d'ADNc, après extraction de l'ARN viral comme l'ARN non congelé, on obtient les meilleurs résultats d'amplification. Si possible, mettre en place PCR master mix pour la première ronde amplification de l'ADN et conserver à 4 ° C avant l'extraction de l'ARN viral.
  2. L'inversion de transcrire l'ADNc à partir d'ARN et d'ADN amplifier des ....

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Résultats

Pour exécuter correctement ce protocole, ce qui crée un plasmide proviral capable d'assembler entièrement fonctionnels, infectieuses chimères Gag-MJ4, un grand soin doit être pris pour générer des amplicons PCR appropriées. Déterminer si le PCR a généré l'amplicon gag de taille appropriée est cruciale. Les produits doivent être à moins de 100 paires de bases (pb) de l'amplicon d'environ 1700 pb représenté sur la figure 1A. La longueur exacte de ce fragment sera variable en fonct.......

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Discussion

En raison de la longueur et de la nature technique de ce protocole, il ya plusieurs étapes qui sont essentielles à la fois pour la construction réussie de chimères plasmides Gag-MJ4 ainsi que pour la quantification de la capacité de réplication virale. Bien que la stratégie de clonage basé sur des enzymes de restriction pour l'introduction de gènes gag étranger dans MJ4 décrite dans le présent protocole a de nombreux avantages par rapport aux méthodes basées sur la recombinaison utilisées précédemment, le p.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Les chercheurs remercient tous les volontaires en Zambie qui ont participé à cette étude et tout le personnel du projet de recherche sur le VIH Zambia Emory à Lusaka qui a rendu cette étude possible. Les chercheurs tiennent à remercier Jon Allen, Smita Chavan et Mackenzie Hurlston pour leur assistance technique et la gestion des échantillons. Nous tenons également à remercier le Dr Mark Brockman pour ses discussions et son généreux don des cellules GXR25.

Cette étude a été financée par R01 AI64060 et R37 AI51231 (EH) et l’Initiative internationale pour un vaccin contre le sida. Ce travail a été rendu possible en partie grâce au généreux sou....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Réactifs PCR
GOF : 5' ATTTGACTAGCGGAGGCTAGAA 3'IDTDNA Custom Oligo25 nmol, dessalé standard
VifOR : 5' TTCTACGGAGACTCCATGACCC 3'IDTDNA Custom Oligo25 nmol, dessalage standard
GagInnerF1 : 5' AGGCTAGAAGGAGAGAGATG 3'IDTDNACustom Oligo25 nmol, dessalé standard
BclIDegRev2 : 5' AGTATTTGATCATAYTGYYTYACTTTR 3'IDTDNACustom Oligo25 nmol, dessalage standard
MJ4For1b : 5' CGAAATCGGCAAAATCCC 3'IDTDNACustom Oligo25 nmol, desalt standard
MJ4Rev : 5' CCCATCTCTCTCTCCTTCTAGC 3'IDTDNACustom Oligo25 nmol, dessalage standard
BclIRev : 5' TCTATAAGTATTTGATCATACTGTCTT 3'IDT DNACustom Oligo25 nmol, dessalage standard
GagF2 : 5' GGGACATCAAGCAGCCAT 3'IDTDNACustom Oligo25 nmol, dessalage standard
For3 : 5' CTAGGAAAAAGGGCTGTTGGAAATG 3'IDTDNACustom Oligo25 nmol, dessalage standard
GagR6 : 5' CTGTATCATCTGCTCCTG 3'IDTDNACustom Oligo25 nmol, dessalage standard
Rev3 : 5' GACAGGGCTATACATTCTTACTAT 3'IDTDNA Custom Oligo25 nmol, dessalage standard
Rev1 : 5' AATTTTTCCAGCTCCCTGCTTGCCCA 3'IDTDNACustom Oligo25 nmol, dessalage standard
CoolRack PCR 96 XTBiocisionBCS-529
CoolRack M15BiocisionBCS-125
Eau sans nucléaseFisherSH30538FSFabriqué par Hyclone
QIAamp Mini Kit d’ARN viralQiagen52906
Simport PCR 8 Tubes de bandelettes, bleu (capuchon plat)DaiggerEF3647BX
SuperScript III système RT-PCR en une étapeLife Technologies/Invitrogen12574035
Phusion Hot-start II ADN polyméraseFisherF-549L
PCR Nucléotide MixRoche 4638956001
Agarose, haute résistance au gelFisher50-213-128
TAE 10XLife Technologies/InvitrogenAM9869
Promega 1 kb Échelle d’ADNFisherPRG5711Fabriqué par Promega
Sybr Safe DNA Gel Stain, 10,000xLife Technologies/InvitrogenS33102
Wizard SV Gel et Système de nettoyage PCRPromegaA9282
Lames de rasoir, à simple tranchantFisher12-640Fabriqué par Surgical Design
Thermocycler, PTC-200MJ Research
Microbiology & Réactifs de clonage
LB Agar, MillerFisherBP1425-2
LB Broth, LennoxFisherBP1427-2
Stérile 100 x 15 mm polystyrène Boîtes de PétriFisher08-757-12
Ampicilline sel sodiqueSigma-AldrichA9518-5G
Falcon 14 ml Tubes à fond rond en polypropylèneBD Biosciences
endonucléase de restriction NgoMIVNew England BioLabsR0564L
Endonucléase de restriction BclINew England BioLabsR0160L
Endonucléase de restriction HpaINew England BioLabsR0105L
T4 DNA Ligase, 5 U/&mu ; lRoche10799009001
JM109 cellules compétentes, >108 cfu/&mu ; gPromegaL2001
PureYield plasmidique miniprep systemPromegaA1222
Safe Imager 2.0 Blue Light TransilluminatorInvitrogenG6600
Microfuge 18 centrifugeBeckman Coulter367160
Cell Culture Reagents
Amphyl cleaner/disinfectantFisher22-030-394
Fugene HD, 1 mlVWRPAE2311Fabriqué par Promega
Bromure d’hexadiméthrine (Polybrene)Sigma-AldrichH9268-5G
Plaques Costar, 6 puits, platesFisher07-200-83Fabriqué par Corning Life
Plaques Costar, 24 puits, platesFisher07-200-84Fabriqué par Corning Life
Plaques Costar, 96 puits, rondesFisher07-200-95Fabriqué par Corning Life
Flasks, Dessus du filtre Corning/col incliné, 75 cm2Fisher 10-126-37
Fioles, Dessus du filtre Corning/col incliné, 150 cm2Fisher10-126-34Fabriqué par Corning Life
Conical Tubes, 50 ml, bouchon bleuFisher14-432-22Fabriqué par BD Biosciences
Tubes coniques, 15 ml, bouchon bleuFisher14-959-70CFabriqué par BD Biosciences
Trypsine-EDTAFisherMT25052CIFabriqué par Mediatech
RPMI, 500 mlLife Technologies/Invitrogen11875-119
DMEM, 500 mlLife Technologies/Invitrogen11965-118
Pénicilline/ Streptomycine/Glutamine, 100xLife Technologies/Invitrogen10378-016
PBS avec magnésium et calcium, 500 mlLife Technologies/Invitrogen14040-133
PBS sans magnésium et calciumLife Technologies/Invitrogen20012-050
Tubes Sarstedt, couleurs assortiesSarstedt72.694.996
Plateaux de réservoir pour Multicanaux, 55 mlFisher13-681-501
DEAE-DextranFisherNC9691007
Corning 96 microplaque à fond en V bien transparent traité pour culture tissulaireFisher07-200-96Fabriqué par Corning Life
HEPES, tampon de 1 m SolutionLife Technologies/Invitrogen15630-080
FBS, défini, 500 mlFisherSH30070 03
X-galVWRPAV3941Fabriqué par Promega
Glutaraldehyde, Grade II, 25 % en H2OSigma-AldrichG6257-100ML
1 M Solution de chlorure de magnésiumSigma-AldrichM1028-100ML
Solution de formaldéhyde, pour la biologie moléculaire, 36,5 %Sigma-AldrichF8775-500ML
Potassium hexacyanoferrate(II) trihydratéSigma-AldrichP9387-100G
Hexacyanoferrate(III)Sigma-AldrichP8131-100G
Centrifugeuse Allegra X15-RBeckman Coulter
TC10 Microscope inverséBio-Rad1450001
VistaVisionVWR
Réactifs de dosage de la de la transcriptase inverse
dTTP, [&alpha ;-33P]- 3000 Ci/mmol, 10 mCi/ml, 1 mCiPerkin-ElmerNEG605H001MC
1 M Tris-Cl, pH 8,0Life Technologies/Invitrogen15568025Doit être ajusté à pH 7,8 avec KOH
2 M Chlorure de potassium (KCl)Life Technologies/InvitrogenAM9640GAdjust à 1 M solution
0,5 M EDTALife Technologies/Invitrogen15575-020
Nonidet P40Roche11333941103
Acide polyadénylique (Poly rA) sel de potassium  ;Midland Reagent Co.P-3001
Oligo d(T) primerLife Technologies/Invitrogen18418-012
Dithiothreitol (DTT)Sigma-Aldrich43815-1G
SR, écran phosphorescent super résolution, petitPerkin-Elmer7001485
Corning Costar Thermowell 96-well plaque modèle (M) PolycarbonateFisher07-200-245Fabriqué par Corning Life
Corning Ruban d’étanchéité en aluminium à microplaques à 96 puits, non stérileFisher07-200-684Fabriqué par Corning Life
Papier d’échange d’anions DE-81Whatman3658-915
Citrate trisodique dihydratéSigma-AldrichS1804-1KG
Chlorure de sodiumFisherS671-3
Cassette d’autoradiographieFisherFB-CA-810
Cyclone stockage phoshpor écranPackard
352059 Compteur de cellules automatisé 392932

Références

  1. Borrow, P., Lewicki, H., Hahn, B. H., Shaw, G. M., Oldstone, M. B. Virus-specific CD8+ cytotoxic T-lymphocyte activity associated with control of viremia in primary human immunodeficiency virus type 1 infection. Journal of virology. 68, 6103-6110 (1994).
  2. Koup, R. A., et al.

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Réimpressions et autorisations

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