بروتوكولات للتحقيق في توزيع الأنسجة المضيف، نقل واسطة، وتأثير ذلك على الرشاقة المضيف من Densovirus في دودة اللوز القطن
Summary
هنا، نقدم بروتوكول للتحقيق في توزيع المضيف الأنسجة، واسطة نقل، والتأثير على اللياقة البدنية المضيف لdensovirus ضمن الأنواع حرشفية الأجنحة، ودودة القطن. ويمكن أيضا أن هذا البروتوكول أن تستخدم لدراسة التفاعل بين الفيروسات التي تنتقل عن طريق الفم الأخرى والمضيفين الحشرات بها.
Abstract
وقد تم اكتشاف العديد من الفيروسات الجديدة في تستضيف الحيوانات باستخدام تقنيات التسلسل من الجيل التالي. سابقا، أبلغنا فيروس المنفعة المتبادلة، Helicoverpa armigera densovirus (HaDV2)، في الأنواع حرشفية الأجنحة، ودودة القطن، Helicoverpa armigera (هوبنر). هنا، نحن تصف البروتوكولات التي تستخدم حاليا لدراسة تأثير HaDV2 على مضيفه. أولا، ونحن إنشاء مستعمرة القطن دودة اللوز خال من HaDV2 من زوج تربية واحد. ثم، فإننا تطعيم شفويا بعض ذرية اليرقات حديثي الولادة مع HaDV2 التي تحتوي على السائل التي تمت تصفيتها لإنتاج مستعمرتين مع نفس الخلفية الوراثية: واحد HaDV2 المصابة، والآخر غير مصاب. بروتوكول للمقارنة بين المعلمات جدول الحياة (على سبيل المثال، اليرقات، العذراء، وفترات الكبار والخصوبة) بين وتقدم أيضا الأفراد المصابة HaDV2 و-uninfected، وكذلك البروتوكولات لتحديد التوزيع المضيف الأنسجة وكفاءة انتقال HaDV2. هذه البروتوكولات التعليم الجامعييونيتبول أيضا تكون مناسبة للتحقيق في آثار الفيروسات الأخرى التي تنتقل عن طريق الفم على المضيفين الحشرات، وتستضيف حرشفية الأجنحة على وجه الخصوص.
Introduction
في العقود القليلة الماضية، وتطوير تكنولوجيا التسلسل مثل الجيل المقبل من التسلسل (خ ع) سهلت اكتشاف العديد من DNA و RNA الفيروسات الجديدة والفيروسات وخاصة غير مسببة، ولكن أيضا عزلة جديدة من الفيروسات المعروفة سابقا 1، 2، 3، 4، 5، 6، 7، 8، 9، 10، 11، 12. في نموذج حي ذبابة الفاكهة، تم اكتشاف أكثر من 20 جينوم فيروس جزئية جديدة باستخدام تقنيات ميتاجينومية 13. العديد من متواليات الفيروسية، بما في ذلك الفيروسات الجديدة، كما تم التعرف في غيرها من الحشرات، مثل النحل والعسل، ومosquitoes، psyllids الحمضيات الآسيوية، اليعسوب، والأنواع حرشفية الأجنحة متعددة 14 و 15 و 16 و 17 و 18 و 19 و 20 و 21.
في المستقبل، فإنه يمكن توقع أن أكثر الفيروسات رواية سوف يتم اكتشافها في الحشرات باستخدام هذه التقنيات المتقدمة. وبالتالي، لدينا فهم التفاعل فيروس المضيف قد تتغير وفقا ل6 و 9. على سبيل المثال، تعتبر التفاعلات الفيروسات المضيف أن تكون أكثر تعقيدا مما كان يعتقد سابقا، لأنه يتم تعريف العديد من الفيروسات الجديدة كشركاء المنفعة المتبادلة بدلا من مسببات الأمراض صارمة (22). على سبيل المثال، DplDNV densovirus المنفعة المتبادلة في Dysaphis plantaginea الحث على ضعهن المجنح و يزيد التنقل، وتسهيل تشتت المضيفة، وكذلك الفيروس 23. وعلاوة على ذلك، وقد وصفت الفيروسات المنفعة المتبادلة فيما يتعلق بالصحة الثدييات، والجفاف وتحمل البرودة من النباتات، وتأثير الالتهابات البكتيرية (24). يظهر سينيكا ادي فيروس-001 للتوسط سمية الخلايا انتقائية تجاه الخلايا السرطانية مع سرطان الغدد الصم العصبية يضم 25. التهاب الكبد A العدوى بالفيروس قمع تكرار التهاب الكبد الوبائي وقد تؤدي إلى الشفاء من التهاب الكبد C 26. هربس الكمون يمنح الحماية التكافلية من عدوى بكتيرية 27. بروتين سكري مغلف الإنسان الارتجاعي الذاتية هيرفي-W يدفع المقاومة الخلوية لالطحال فيروس نخر 28. ويشارك Curvularia التسامح الحراري فيروس (CThTV) من نابوت داخلي الفطرية في التفاعل المنفعة المتبادلة بين هذه الفطريات والأعشاب الذعر الاستوائيةالمرجع "> 29. وبالتالي، معرفة التفاعلات بين الفيروسات المكتشفة حديثا ومضيفيهم أن يولد وجهات نظر جديدة في علم الأحياء وإدارتها. ومع ذلك، فإن فيروسات جديدة، وخاصة الفيروسات سرية تظهر أي علامات واضحة نموذجية من العدوى الحادة، يكون نادرا تم التحقيق فيها، ونحن بحاجة إلى خطوط الأنابيب وبروتوكولات للتحقيق في آثار الفيروسات المكتشفة حديثا على مضيفيهم.
سابقا، لدينا الإبلاغ عن انتشار جديدة monosense densovirus Helicoverpa armigera densovirus (HaDV2) في دودة اللوز القطن، Helicoverpa armigera، وقدم أدلة على وجود علاقة المنفعة المتبادلة بين HaDV2 ودودة القطن 30 و 31. في هذه الورقة، فإننا سوف تصف البروتوكول مختبر لدراسة بالتفصيل التفاعل بين HaDV2 والمضيف القطن دودة اللوز لها. قد يكون بروتوكول المعروضة هنا أيضا ذات أهمية كبيرة للباحثين دراسة صأوله من الفيروسات الأخرى التي تنتقل عن طريق الفم، وخاصة في الآفات حرشفية الأجنحة.
Protocol
Representative Results
Discussion
في العقود القليلة الماضية، ركزت معظم الدراسات على التفاعلات الحشرات الفيروسات على الصحة عسل النحل 34، 35، 36، ناقلات الأمراض للإنسان 37، مصنع الفيروسات 38، وبعض الفيروسات المسببة للأمراض الحش…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا العمل من قبل البرنامج الوطني مفتاح الأساسي بحوث الصين (رقم 2013CB127602) وصندوق العلوم للالمجموعات البحثية الإبداعية من مؤسسة العلوم الوطنية الصينية (رقم 31321004).
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. |
References
- Tang, P., Chiu, C. Metagenomics for the discovery of novel human viruses. Future Microbiol. 5, 177-189 (2010).
- Rosario, K., Breitbart, M. Exploring the viral world through metagenomics. Curr. Opin. Virol. 1, 289-297 (2011).
- Hugenholtz, P., Tyson, G. W. Microbiology – metagenomics. Nature. 455, 481-483 (2008).
- 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).
- 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).
- Ho, T., Tzanetakis, I. E. Development of a virus detection and discovery pipeline using next generation sequencing. Virology. 471, 54-60 (2014).
- Marx, C. J. Can you sequence ecology? Metagenomics of adaptive diversification. PLoS Biol. 11, e1001487 (2013).
- Radford, A. D., et al. Application of next-generation sequencing technologies in virology. J. Gen. Virol. 93, 1853-1868 (2012).
- Liu, S. J., Chen, Y. T., Bonning, B. C. RNA virus discovery in insects. Curr. Opin. Insect Sci. 8, 54-61 (2015).
- Mokili, J. L., Rohwer, F., Dutilh, B. E. Metagenomics and future perspectives in virus discovery. Curr. Opin. Virol. 2, 63-77 (2012).
- Liu, S. J., Vijayendran, D., Bonning, B. C. Next generation sequencing technologies for insect virus discovery. Viruses-Basel. 3, 1849-1869 (2011).
- 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).
- Webster, C. L., et al. The discovery, distribution, and evolution of viruses associated with Drosophila melanogaster. PLoS Biol. 13, e1002210 (2015).
- 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).
- 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).
- Cox-Foster, D. L., et al. A metagenomic survey of microbes in honey bee colony collapse disorder. Science. 318, 283-287 (2007).
- 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).
- Shi, C. Y., et al. A metagenomic survey of viral abundance and diversity in mosquitoes from Hubei province. PLoS ONE. 10, e0129845 (2015).
- 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).
- 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).
- 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).
- Roossinck, M. J. Move over, Bacteria! Viruses make their mark as mutualistic microbial symbionts. J. Virol. 89, 6532-6535 (2015).
- 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).
- Roossinck, M. J. The good viruses: viral mutualistic symbioses. Nat. Rev. Microbiol. 9, 99-108 (2011).
- Venkataraman, S., et al. Structure of seneca valley virus-001: an oncolytic picornavirus representing a new genus. Structure. 16, 1555-1561 (2008).
- 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).
- Barton, E. S., et al. Herpesvirus latency confers symbiotic protection from bacterial infection. Nature. 447, 326-329 (2007).
- 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).
- 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).
- Xu, P. J., et al. Complete genome sequence of a monosense densovirus infecting the cotton bollworm, Helicoverpa armigera. J. Virol. 86, 10909-10909 (2012).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Chen, Y. P., et al. Israeli acute paralysis virus: epidemiology, pathogenesis and implications for honey bee health. PLoS Pathog. 10, e1004261 (2014).
- 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).
- Halstead, S. B. Dengue virus – mosquito interactions. Annu. Rev. Entomol. 53, 273-291 (2008).
- Whitfield, A. E., Falk, B. W., Rotenberg, D. Insect vector-mediated transmission of plant viruses. Virology. 479-480, 278-289 (2015).
- Moscardi, F. Assessment of the application of baculoviruses for control of Lepidoptera. Annu. Rev. Entomol. 44, 257-289 (1999).
- 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).
