Gründung der Virusinfektion und Analyse von Host-Virus-Wechselwirkung in Drosophila Melanogaster

Emerging virale Infektionen, vor allem von Arboviren, wie z. B. das Chikungunya-Virus¹, das Dengue-Virus, Gelbfieber-Virus² und ZikaVirus³, wurden eine große Bedrohung für die öffentliche Gesundheit durch Pandemien verursacht ⁴. dadurch ein besseres Verständnis der Virus-Wirt Interaktionen für Seuchenbekämpfung und Behandlung von viralen Erkrankungen beim Menschen immer wichtiger geworden. Für dieses Ziel müssen angemessene und effiziente Modelle hergestellt werden, um die Mechanismen, die Virus-Infektion zu untersuchen.

Die Fruchtfliege, Drosophilamelanogaster (D. Melanogaster), bietet ein leistungsfähiges System zur Untersuchung von Virus-Wirt Interaktionen^5,6 und hat sich als eines der effizientesten Modelle menschlichen Viruserkrankungen⁷ zu studieren ^{, 8 , 9}. hoch konservierte antivirale Signalisierung Wege und unvergleichliche genetische Werkzeuge machen fliegt ein großes Modell, um signifikante Ergebnisse mit realen Auswirkungen auf antivirale Humanstudien zu produzieren. Darüber hinaus fliegen sind einfach und preiswert im Unterhalt im Labor und eignen sich für große Screening von Roman regulatorische Faktoren^6,10 in das Virus und die Gastgeber während der Infektion.

Vier große hoch konservierte antivirale Wege (zB., die RNA-Interferenz (RNAi) Weg¹¹, der JAK-STAT Signalweg¹², die NF-κB-Signalweg und der Autophagie Weg¹³) sind gut bei Drosophila in den letzten Jahren untersucht Jahren⁶. Der RNAi-Weg ist eine breite antivirale Mechanismus, der meisten Arten von Virus-Infektion^6,14unterdrücken kann. Störung der dieser Weg durch Mutation in den Genen wie Dicer-2 (Dcr-2) oder Argonaut 2 (AGO2) führen zu erhöhten Virus-Titer und Host Sterblichkeit^15,16,17. Der JAK-STAT-Signalweg Verbindung Kontrolle der Infektion durch ein Virus aus der Familie Dicistroviridae und der Familie Flaviviridae bei Insekten, z.B.gebracht., Drosophila-C-Virus (DCV) fliegen¹⁶ und West Nil Virus (WNV) und Dengue-Virus in Mücke^18,19. Die Drosophila Maut (homolog zu den menschlichen NF-κB-Signalweg) und Immunschwäche (IMD) Wege (ähnlich der menschlichen NF-κB und TNF Weg) sind beide in der Verteidigung Virus Invasion^{20,21, 22}. Autophagie ist ein weiterer konservierten Mechanismus beteiligt an der Regulation des viralen Infektion, die sich gut in Drosophila^23,24auszeichnet. So, Identifizierung von Roman regulatorische Faktoren dieser Wege und sezierenden Übersprechen zwischen diesen antivirale Signal- und anderen biologische Bahnen, wie Stoffwechsel, Altern, neuronale Reaktion und So weiter, können leicht in Drosophila einrichten System.

Obwohl die etabliertesten virale Infektionskrankheiten Modelle in Drosophila durch RNA-Viren, Infektionen durch die Wirbellosen Irisierende Virus 6I induziert werden (IV-6) und Kallithea Viren haben gezeigt, das Potential für die Untersuchung von DNA-Viren fliegen^{25, 26}. Darüber hinaus kann das Virus auch geändert werden, um die Infektion von Drosophila, z. B. das Influenza-Virus⁹ermöglichen. Dies hat die Anwendung der Drosophila -Screening-Plattform erheblich erweitert. In diesem Verfahren verwenden wir DCV als Beispiel beschreiben, wie eine virale Infektionskrankheiten System in Drosophilazu entwickeln. DCV ist einen positiven Sinn einzelne gestrandeten RNA-Virus aus ca. 9300 Nukleotiden, Codierung 9 Proteine²⁷. Als eine natürliche Erreger von D. MelanogasterDCV als geeignete Virus gilt als Host physiologische, Verhaltens- und basale Immunantwort bei Host-Virus Interaktion und Ko-Evolution²⁸zu studieren. Darüber hinaus macht seine schnelle Sterblichkeit nach Infektion in Wildtyp fliegen DCV nützlich zum Bildschirm für resistent oder anfällig für Gene in der Host-²⁹.

Allerdings gibt es mehrere Aspekte von Belang, wenn virale Infektionen in Drosophilastudieren. Beispielsweise haben symbiotische Bakterien Wolbachia die Fähigkeit, eine breite Spektren der RNA-Virus-Verbreitung in Drosophila und Mücke^30,31,32hemmen. Den letzten Beweis zeigt einen möglichen Mechanismus welcher Wolbachia Blöcke Sindbis Virus (SINV) Infektion durch die Hochregulierung der Methyltransferase Mt2 Ausdruck in der Host-³³. Darüber hinaus ist der genetische Hintergrund der Insekten auch für virale Infektion von entscheidender Bedeutung. Zum Beispiel die natürliche Polymorphismus im gen, Pastrel (pst), bestimmt die Infektanfälligkeit DCV in Drosophila^34,35, während die Loci der Ubc-E2H und CG8492 Cricket-Paralyse-Virus (CrPV) und Flock Haus (FHV) Virusinfektion, bzw.³⁶beteiligt sind.

Die besonderen Möglichkeiten, um die Virus-Wirt-Interaktion im fliegen, zu etablieren müssen laut Forschungszwecke wie eine Hochdurchsatz-Screen für Host Zellbestandteile in Drosophila Zelle Linien^37,38, mündliche ausgewählt werden Infektion, Darm-spezifische antivirale Antwort^22,39,40, Nadel stechen^41,42 oder Nano-Injektion durch Übergabe epitheliale Barrieren um systemische Immunsystem stimulieren zu studieren Antworten. Nano-Injektion kann genau die virale Dosis um eine kontrollierte antiviralen Reaktion und eine physiologische Läsion⁴³, induzieren steuern gewährleistet eine hohe Reproduzierbarkeit der experimentellen⁴⁴. In dieser Studie beschreiben wir eine Nano-Injektion-Methode, um Virus-Wirt Interaktionen in Drosophila, unterstrichen die fliegen Hintergrundeffekte zu studieren.