코튼 면화씨 벌레의 Densovirus의 호스트 피트니스에 호스트 조직 배포, 전송 모드 및 효과 조사를위한 프로토콜
Summary
여기, 우리는 나비목 종 내에서 densovirus의 호스트 피트니스에 호스트 조직 분포, 전송 모드, 효과, 면화 면화씨 벌레를 조사하기 위해 프로토콜을 제시한다. 이 프로토콜은 다른 구두로 전송 된 바이러스 및 그들의 곤충 호스트 사이의 상호 작용을 연구에 사용할 수 있습니다.
Abstract
많은 새로운 바이러스는 차세대 시퀀싱 기술을 사용하여 동물 호스트에서 발견되었다. 이전에, 우리는 나비목 종에서하는 의존형 바이러스, Helicoverpa의 armigera의 densovirus (HaDV2)를보고, 면화 면화씨 벌레, Helicoverpa의 armigera (Hubner). 여기서 우리는 현재 호스트에 HaDV2의 효과를 연구하는 데 사용되는 프로토콜을 설명합니다. 첫째, 우리는 하나의 번식 쌍에서 HaDV2없는면 면화씨 벌레의 식민지를 설정합니다. 하나 HaDV2 감염, 다른 감염되지 않은 : 그럼, 우리는 구두 같은 유전 적 배경이 개 식민지를 생산하기 위해 여과 된 액체를 HaDV2 함유 일부 신생아 애벌레 자손을 접종. HaDV2의 호스트 조직 분포 및 전송 효율을 결정하는 프로토콜이 같이 프로토콜은 또한 제공되는 HaDV2 감염 및 -uninfected 개인 사이에 생명 테이블 매개 변수 (예를 들어, 애벌레, 번데기 및 성인 기간과 생산력을) 비교. 이러한 프로토콜 하시다자민련은 또한 곤충 호스트, 특히 나비목 호스트에서 다른 구전 바이러스의 영향을 조사하기에 적합합니다.
Introduction
지난 몇 년간, 이러한 차세대 염기 서열로 시퀀싱 기술의 개발 (NGS)는 많은 새로운 DNA 및 RNA 바이러스, 특히 비병원성 바이러스뿐만 아니라 이전에 알려진 바이러스 1, 2, 3의 새로운 균주의 발견을 촉진했다 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12. 모델 유기체 노랑 초파리에서, 20 개 이상의 새로운 부분 바이러스 게놈 군 유전체학 기술 (13)을 이용하여 검출 하였다. 새로운 바이러스를 포함한 많은 바이러스 성 시퀀스, 또한 꿀벌, m와 같은 다른 곤충에 확인 된osquitoes, 아시안 시트러스 psyllids 잠자리, 복수 종 나비목 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21.
향후, 더 새로운 바이러스는 이러한 고급 기술을 사용하여 곤충에서 발견 될 것으로 예상 할 수있다; 따라서, 바이러스 – 호스트 상호 작용에 대한 우리의 이해는 9 따라 6 변경 될 수 있습니다. 많은 새로운 바이러스가 의존형 파트너보다는 엄격한 병원체 (22)로 정의되기 때문에 예를 들어, 바이러스 – 호스트 상호 작용은 이전에 생각했던 것보다 더 복잡한 것으로 간주됩니다. 예를 들어, Dysaphis의 plantaginea에서 의존형 densovirus의 DplDNV는 날개 달린 모프를 유도하고 바이러스 (23)뿐만 아니라 호스트의 분산을 촉진, 이동성을 증가시킨다. 또한, 의존형 바이러스는 포유 동물의 건강, 가뭄과 식물의 내한성 및 세균 감염 (24)의 영향에 관해서 설명하고있다. 세네카 밸리 바이러스 001 신경 내분비 암 (25) 기능을 종양 세포를 선택적으로 세포 독성을 매개하는 것으로 도시되어있다. A 형 간염 바이러스 감염은 C 형 간염 바이러스의 복제를 억제하고 간염 C (26)로부터 회복 될 수 있습니다. 헤르페스 바이러스의 대기 시간은 세균 감염 27 공생 보호를 부여한다. 인간 내인성 레트로 바이러스 HERV-W의 엔벨로프 당 단백질이 비장 괴사 바이러스 28 세포 내성을 유도한다. 곰팡이 내생에서 Curvularia 열 내성 바이러스 (CThTV)은이 곰팡이와 열대 공황 잔디 사이 의존형의 상호 작용에 관여심판 "> 29. 따라서, 새로 발견 바이러스 및 그들의 호스트 간의 상호 작용에 대한 지식은 생물학 및 관리에 신선한 관점을 생성해야합니다. 그러나, 새로운 바이러스, 급성 감염의 전형적인 명백한 징후를 표시하지 특히 비밀 바이러스가 거의 없다 하고 조사, 우리는 자신의 호스트에 새로 발견 바이러스의 영향을 조사하기 위해 파이프 라인 및 프로토콜이 필요합니다.
이전에, 우리는면 면화씨 벌레, Helicoverpa의 armigera의 유병률 새로운 monosense densovirus Helicoverpa armigera densovirus (HaDV2)을보고하고, HaDV2과면 면화씨 벌레 (30), (31) 사이 의존형 관계의 증거를 제시 하였다. 본 논문에서는 자세히 HaDV2과면 면화씨 벌레 호스트 사이의 상호 작용을 연구하는 실험실 프로토콜을 설명합니다. 여기에 제시된 프로토콜은 또한 연구를 조사 연구에 매우 관련이있을 수특히 나비목 해충에, 다른 구두로 전송 된 바이러스의 OLE.
Protocol
Representative Results
Discussion
지난 몇 십 년간, 곤충 바이러스의 상호 작용에 대한 대부분의 연구는 꿀벌 건강 34, 35, 36, 인간의 질병 (37)의 벡터에 집중 한 공장은 38 바이러스 및 생물학적 조절제 (39)와 같은 큰 잠재력을 가지고 몇 가지 곤충 병원성 바이러스. 작은 관심이 특히 나비목 해충에 곤충의 비…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 중국의 국가 중점 기초 연구 프로그램 (제 2013CB127602)과 중국의 국립 과학 재단 (National Science Foundation) (번호 31321004)의 창조적 인 연구 그룹에 대한 과학 기금에 의해 지원되었다.
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).
