Sahada Toplanan Sivrisineklerden Sivrisinek İlişkili Virüs İzolasyonu
Summary
Dizileme teknolojilerinin yaygın kullanımı nedeniyle sivrisineklerde çok sayıda yeni virüs benzeri sekans bulunmuştur. Omurgalı ve sivrisinek hücre hatlarını kullanarak virüsleri izole etmek ve büyütmek için etkili bir prosedür sunuyoruz; bu, sivrisinek kaynaklı ve sivrisineğe özgü virüsler de dahil olmak üzere sivrisinekle ilişkili virüsler üzerine gelecekteki çalışmaların temelini oluşturabilir.
Abstract
Dizileme teknolojilerinin geniş uygulamasıyla, sivrisinekler de dahil olmak üzere eklembacaklılarda birçok yeni virüs benzeri dizi keşfedilmiştir. Bu yeni sivrisinek ilişkili virüslerin iki ana kategorisi “sivrisinek kaynaklı virüsler (MBV’ler)” ve “sivrisineğe özgü virüsler (MSV’ler)” dir. Bu yeni virüsler hem omurgalılar hem de sivrisinekler için patojenik olabilir veya sadece sivrisineklerle simbiyotik olabilirler. Varlık virüsleri, bu virüslerin biyolojik karakterlerini doğrulamak için gereklidir. Bu nedenle, burada virüs izolasyonu ve sahada toplanan sivrisineklerden amplifikasyon için ayrıntılı bir protokol açıklanmıştır. İlk olarak, sivrisinek örnekleri sivrisinek homojenatlarının süpernatantları olarak hazırlandı. İki kez santrifüjlemeden sonra, süpernatanlar daha sonra virüs amplifikasyonu için sivrisinek hücre hattı C6/36 veya omurgalı hücre hattı BHK-21’e aşılandı. 7 gün sonra, süpernatantlar P1 süpernatantları olarak toplandı ve -80 ° C’de depolandı. Daha sonra, hücre durumu günlük olarak kontrol edilirken, P1 süpernatantları C6/36 veya BHK-21 hücrelerinde iki kez daha geçirildi. Hücreler üzerindeki sitopatojenik etki (CPE) keşfedildiğinde, bu süpernatanlar toplandı ve virüsleri tanımlamak için kullanıldı. Bu protokol, MBV’ler ve MSV’ler de dahil olmak üzere sivrisinek ile ilişkili virüsler hakkında gelecekteki araştırmaların temelini oluşturur.
Introduction
Sivrisinekler, önemli patojenik eklembacaklı vektörlerin bir grubudur. Culicidae 1,2 familyasında yaklaşık 3.500 sivrisinek türü vardır. Yüksek verimli dizileme teknolojilerinin geliştirilmesi, dünyanın farklı yerlerinden gelen sivrisineklerde birçok yeni, virüs benzeri dizinin keşfedilmesine yol açmıştır3. Genel olarak, bu sivrisinek ile ilişkili virüsler iki ana gruba ayrılabilir: MBV’ler ve MSV’ler.
MBV’ler, sarı humma virüsü (YFV), dang virüsü (DENV), Japon ensefalit virüsü (JEV), Batı Nil virüsü (WNV) ve Rift Vadisi ateş virüsü (RVFV)4 gibi birçok insan veya hayvan hastalığının etken maddeleri olan çeşitli virüslerden oluşan bir gruptur. Tüm dünyada hem insanlarda hem de hayvanlarda ciddi morbidite ve mortaliteye neden olarak halk sağlığını ciddi şekilde tehdit etmişlerdir. MBV’ler, enfekte bir sivrisinekten naif bir konakçıya, ayrıca virüs bulaşmış bir konakçıdan ve beslenen bir sivrisineğe bulaşma yoluyla çeşitli konakçılar arasında doğal olarak bir yaşam döngüsünü sürdürür5. Bu nedenle, bu virüsler laboratuar1’de hem sivrisinek hücre hatlarını hem de omurgalı hücre hatlarını enfekte edebilir.
Yichang virüsü (YCN), Culex flavivirüsü (CxFV) ve Chaoyang virüsü (CHAOV) içeren MSV’ler, böceklere özgü virüslerin bir alt grubudur 1,6,7. Son yıllarda, yeni MSV’lerin keşfinde bir artış olmuştur ve bu MSV’lerin bazılarının MBV’lerin iletimi üzerinde bir etkisi olduğu bulunmuştur. Örneğin, Culex pipiens’te kalıcı bir enfeksiyon olabilen CxFV, WNV replikasyonunu erken bir aşama8’de baskılayabilir. Başka bir böceğe özgü flavivirüs, hücre kaynaştırıcı ajan virüsü (CFAV), Aedes aegypti sivrisineklerinde DENV ve Zika virüsünün (ZIKV) yayılmasını inhibe ettiği bulunmuştur9. Bu nedenle, bu protokol sivrisinek ile ilişkili virüsleri izole etmek için yararlı bir yaklaşımdır ve sivrisineklerle ilgili patojenlerin dağılımı ve sivrisinek kaynaklı hastalıkların kontrolü konusunda daha fazla araştırmada yardımcı olabilir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu yöntemin amacı, çeşitli hücre hatlarını kullanarak sivrisinek ile ilişkili virüsleri izole etmek için pratik bir yol sunmaktı. Bakteri veya mantarların kontaminasyonunu önlemek için sivrisinek homojenatlarının süpernatantlarına Antibiyotik-Antimikotik (Penisilin-Streptomisin-Amfoterisin) eklemek çok önemlidir. Sahada elde edilen sivrisinekler ve viral süpernatantlar, tekrarlanan donma-çözülme döngülerini önlemek için -80 ° C’de soğutulmalıdır.
Protokoldeki bi…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma Wuhan Bilim ve Teknoloji Planı Projesi (2018201261638501) tarafından desteklenmiştir.
Materials
| 0.22 µm membrane filter | Millipore | SLGP033RB | Polymer films with specific pore ratings.To remove cell debris and bacteria. |
| 24-well plates | CORNING | 3524 | Containers for cell |
| 75 cm2 flasks | CORNING | 430641 | Containers for cell |
| a sterile 2 mL tube with 3 mm ceramic beads | |||
| Antibiotic-Antimycotic | Gibco | 15240-062 | Antibiotic in the medium to prevent contamination from bacteria and fungi |
| Automated nucleic acid extraction system | NanoMagBio | S-48 | |
| BHK-21 cells | National Virus Resource Center, Wuhan Institute of Virology | ||
| C6/36 cells | National Virus Resource Center, Wuhan Institute of Virology | ||
| Centrifugal machine | Himac | CF16RN | Instrument for centrifugation of mosquito samples |
| CO2 | |||
| Dulbecco’s minimal essential medium (DMEM) | Gibco | C11995500BT | medium for vertebrate cell lines |
| Ebinur Lake virus | Cu20-XJ isolation | ||
| Feta Bovine Serum (FBS) | Gibco | 10099141C | Provide nutrition for cells |
| high-speed low-temperature tissue homogenizer | servicebio | KZ-III-F | Instrument for grinding |
| incubator (28 °C) | Panasonic | MCO-18AC | Instrument for cell culture |
| incubator (37 °C) | Panasonic | MCO-18AC | Instrument for cell culture |
| PCR tube | |||
| penicillin-streptomycin | Gibco | 15410-122 | Antibiotic in the medium to prevent contamination from bacteria |
| Penicillin-Streptomycin-Amphotericin B Solution | Gibco | 15240096 | |
| Refrigerator (-80 °C) | sanyo | MDF-U54V | |
| Roswell Park Memorial Institute medium (RPMI) | Gibco | C11875500BT | medium for mosiquto cell lines |
| Screw cap storage tubes (2 mL) | biofil | FCT010005 | |
| sterile pestles | Tiangen | OSE-Y004 | Consumables for grinding |
| TGrinder OSE-Y30 electric tissue grinder | Tiangen | OSE-Y30 | Instrument for grinding |
| The dissecting microscope | ZEISS | stemi508 | |
| the light traps MXA-02 | Maxttrac | ||
| The mosquito absorbing machine | Ningbo Bangning | ||
| The pipette tips | Axygen | TF | |
| The QIAamp viral RNA mini kit | QIAGEN | 52906 | |
| Tweezers | Dumont | 0203-5-PO |
References
- Xia, H., Wang, Y., Atoni, E., Zhang, B., Yuan, Z. Mosquito-associated viruses in China. Virologica Sinica. 33 (1), 5-20 (2018).
- Atoni, E., et al. A dataset of distribution and diversity of mosquito-associated viruses and their mosquito vectors in China. Scientific Data. 7 (1), 342 (2020).
- Atoni, E., et al. The discovery and global distribution of novel mosquito-associated viruses in the last decade (2007-2017). Reviews in Medical Virology. 29 (6), 2079 (2019).
- Xia, H., et al. Comparative metagenomic profiling of viromes associated with four common mosquito species in China. Virologica Sinica. 33 (1), 59-66 (2018).
- Ong, O. T. W., Skinner, E. B., Johnson, B. J., Old, J. M. Mosquito-borne viruses and non-human vertebrates in Australia: A review. Viruses. 13 (2), 265 (2021).
- Agboli, E., Leggewie, M., Altinli, M., Schnettler, E. Mosquito-specific viruses-transmission and interaction. Viruses. 11 (9), 873 (2019).
- Halbach, R., Junglen, S., van Rij, R. P. Mosquito-specific and mosquito-borne viruses: evolution, infection, and host defense. Current Opinion in Insect Science. 22, 16-27 (2017).
- Bolling, B. G., Olea-Popelka, F. J., Eisen, L., Moore, C. G., Blair, C. D. Transmission dynamics of an insect-specific flavivirus in a naturally infected Culex pipiens laboratory colony and effects of co-infection on vector competence for West Nile virus. Virology. 427 (2), 90-97 (2012).
- Baidaliuk, A., et al. Cell-fusing agent virus reduces arbovirus dissemination in Aedes aegypti mosquitoes in vivo. Journal of Virology. 93 (18), 00715-00719 (2019).
- Atoni, E., et al. Metagenomic virome analysis of Culex mosquitoes from Kenya and China. Viruses. 10 (1), 30 (2018).
- Xia, H., et al. First isolation and characterization of a group C Banna virus (BAV) from Anopheles sinensis mosquitoes in Hubei, China. Viruses. 10 (10), 555 (2018).
- Shi, C., et al. Stability of the virome in lab- and field-collected Aedes albopictus mosquitoes across different developmental stages and possible core viruses in the publicly available virome data of Aedes mosquitoes. mSystems. 5 (5), 00640 (2020).
- Zhou, M., Chu, H. . Handbook for Classification and Identification of Main Vectors. , (2019).
- Wang, G., et al. Identifying the main mosquito species in China based on DNA barcoding. Plos One. 7 (10), (2012).
- Ratnasingham, S., Hebert, P. D. N. Bold: The Barcode of Life Data System (www.barcodinglife.org). Molecular Ecology Notes. 7 (3), 355-364 (2007).
- Huang, Y., et al. In vitro and in vivo characterization of a new strain of mosquito Flavivirus derived from Culicoides. Viruses. 14 (6), 1298 (2022).
- Zhao, L., et al. Characterization of a novel Tanay virus isolated from Anopheles sinensis mosquitoes in Yunnan, China. Frontiers in Microbiology. 10, 1963 (1963).
- Ren, N., et al. Characterization of a novel reassortment Tibet orbivirus isolated from Culicoides spp. in Yunnan, PR China. Journal of General Virology. 102 (9), 001645 (2021).
