De voorbereiding van Virale DNA van nucleocapsiden
Summary
We beschrijven het proces van het isoleren van hoge zuiverheid herpesvirus nucleocapside DNA van geïnfecteerde cellen. De uiteindelijke DNA veroverd op oplossing is van de hoge concentratie en zuiverheid, waardoor het bij uitstek geschikt voor high-throughput sequencing, high fidelity PCR-reacties, en transfecties om nieuwe virale recombinanten te produceren.
Abstract
Virussen zijn obligate cellulaire parasieten, en dus de studie van hun DNA te isoleren vereist viraal materiaal uit de buurt van de gastheercel verontreinigingen en DNA. Diverse afgeleide toepassingen vereisen grote hoeveelheden pure viraal DNA, die wordt verzorgd door dit protocol. Deze toepassingen omvatten virale genoom, waar het wegnemen van gastheer-DNA is cruciaal voor data-uitgang te optimaliseren voor virale sequenties, en de productie van nieuwe virale recombinante stammen, waar de co-transfectie van gezuiverd plasmide en lineaire viraal DNA vergemakkelijkt recombinatie. 1,2, 3
Deze procedure maakt gebruik van een combinatie van extracties en dichtheid op basis van centrifugatie te isoleren gezuiverd lineair herpesvirus nucleocapside DNA van geïnfecteerde cellen. 4,5 De eerste zuiveringsstappen doel om gezuiverd viraal capsiden isoleren, bevatten en het virale DNA te beschermen tijdens de extracties en centrifugeren stappen dat cellulaire eiwitten en DNA te verwijderen. Lysis van nucleocapsiden releases dan viraal DNA, en de twee laatste fenol-chloroform stappen te verwijderen resterende eiwitten. De uiteindelijke DNA veroverd op oplossing is sterk geconcentreerd en zuiver, met een gemiddelde OD 260/280 van 1.90. Afhankelijk van de hoeveelheid van de gebruikte geïnfecteerde cellen, opbrengsten van viraal DNA range 150 tot 800 ug of meer. De zuiverheid van dit DNA is het stabiel tijdens langdurige opslag bij 4C. Dit DNA is dus bij uitstek geschikt voor high-throughput sequencing, high fidelity PCR-reacties, en transfecties.
Voor het begin van het protocol, is het belangrijk om te weten het gemiddeld aantal cellen per schaal (bijvoorbeeld een gemiddelde van 8 x 10 6 PK-15 cellen in een confluente 15 cm schotel) en de titer van de virale voorraad worden gebruikt ( bijv. 1 x 10 8 plaque-vormende eenheden per ml). Deze zijn nodig om de juiste multipliciteit van infectie (MOI) te berekenen voor het protocol. 6 Bijvoorbeeld, om een 15 cm schotel van PK-15 cellen met de bovenstaande virale voorraad, bij een MOI van 5 infecteren, zou u 400 pi virale voorraad en verdun het met 3,6 ml van het medium (in totaal inoculatie volume van 4 ml voor een 15 cm plaat).
Meerdere viraal DNA-preparaten kunnen worden bereid op hetzelfde moment. Het aantal gelijktijdige voorbereiding wordt alleen beperkt door het aantal buizen gehouden door de ultracentrifuge rotor (een per virus, zie stap 3.9 hieronder). Hier beschrijven we de procedure zoals ook al is gedaan voor een virus.
Protocol
Discussion
Delen van dit protocol zijn oorspronkelijk ontwikkeld voor viraal DNA isolatie in BSL4 omstandigheden, maar het past zich even goed aan niet-BSL omstandigheden. 4 Wij vaak dit protocol te gebruiken om DNA te isoleren van de alfa-herpesvirussen PRV en HSV-1, die DNA-genoom hebben ingesloten in een eiwitachtige capside en omgeven door een lipide envelop. 7,8 Toch is het waarschijnlijk direct aan te passen aan andere grote DNA-virussen, waaronder bèta-en gamma-herpesvirussen en adenovirussen. Vergeli…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteurs waarderen de bijdragen van Greg Smith, Lisa Pomeranz, Matt Lyman, Marlies Eldridge, Halina Staniszewska Goraczniak, en leden van de Enquist lab in fine-tuning van dit protocol.
Materials
| Name of reagent | Company | Catalogue number | Comments |
| Freon (1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoroethane) | Fisher | T178-4 | Check with your institution for guidelines on appropriate disposal of Freon-containing waste, or see Mendez et al. for potential Freon alternatives.9 |
| Phase lock gel tubes, Heavy 15ml capacity | 5 PRIME | 2302850 | Optional |
| Polyallomer ultracentrifuge tubes | Beckman* | 331372* | *Select tubes appropriate for your own ultracentrifuge; these are included as an example only |
| NP-40 / IGEPAL | Sigma | I-3021 | |
| PK-15 cells | ATCC | CCL-33 | |
| Vero cells | ATCC | CCL-81 | |
| PBS | HyClone | SH30028.03 |
References
- Szpara, M. L., Parsons, L., Enquist, L. W. Sequence variability in clinical and laboratory isolates of herpes simplex virus 1 reveals new mutations. J Virol. 84, 5303-5313 (2010).
- Banfield, B. W., Kaufman, J. D., Randall, J. A., Pickard, G. E. Development of pseudorabies virus strains expressing red fluorescent proteins: new tools for multisynaptic labeling applications. J Virol. 77, 10106-10112 (2003).
- Kobiler, O., Lipman, Y., Therkelsen, K., Daubechies, I., Enquist, L. W. Herpesviruses carrying a Brainbow cassette reveal replication and expression of limited numbers of incoming genomes. Nat Commun. 1, 146-146 (2010).
- Enquist, L. W., Madden, M. J., Schiop-Stanley, P., Vande Woude, G. F. Cloning of herpes simplex type 1 DNA fragments in a bacteriophage lambda vector. Science. 203, 541-544 (1979).
- Smith, G. A., Enquist, L. W. Construction and transposon mutagenesis in Escherichia coli of a full-length infectious clone of pseudorabies virus, an alphaherpesvirus. J Virol. 73, 6405-6414 (1999).
- Flint, S. J., Enquist, L. W., Racaniello, V. R., Skalka, A. M. . Principles of virology. , (2008).
- Pomeranz, L. E., Reynolds, A. E., Hengartner, C. J. Molecular biology of pseudorabies virus: impact on neurovirology and veterinary medicine. Microbiol Mol Biol Rev. 69, 462-500 (2005).
- Roizman, B., Pellett, P. E., Knipe, D. M., Howley, P. M. . Fields Virology. , 2381-2397 (2001).
- Mendez, I. I., Hermann, L. L., Hazelton, P. R., Coombs, K. M. A comparative analysis of freon substitutes in the purification of reovirus and calicivirus. J Virol Methods. 90, 59-67 (2000).
- Gharabaghi, F., Aymard, M., Trotemann, P., Gerdil, C. A rapid and simplified micromethod for subtyping varicella-zoster virus. J Med Virol. 31, 129-134 (1990).
- Granstedt, A. E., Szpara, M. L., Kuhn, B., Wang, S. S., Enquist, L. W. Fluorescence-based monitoring of in vivo neural activity using a circuit-tracing pseudorabies virus. PLoS One. 4, e6923-e6923 (2009).
