Протоколы для исследования распределения Хоста-ткань, Transmission-режим, и эффекта на хост приспособленности Densovirus в хлопковой совке
Summary
Здесь мы приводим протокол для исследования распределения хоста-ткани, режима передачи, и влияния на хозяин пригодности к densovirus в пределах чешуекрылых видов, хлопковую совку. Этот протокол также может быть использован для изучения взаимодействия между другими устно передаваемых вирусов и их хозяев насекомых.
Abstract
Многие новые вирусы были обнаружены в животных-хозяев с использованием технологии секвенирования следующего поколения. Ранее мы сообщали о мутуалистическом вирусе, совок хлопковой densovirus (HaDV2), в течение чешуекрылых видов, хлопковый совок, совок хлопкового (Хюбнер). Здесь мы описываем протоколы, которые в настоящее время используются для изучения влияния HaDV2 на его хозяин. Во-первых, мы устанавливаем HaDV2 свободного хлопка совки колонию из одной пары разведения. Затем мы пероральны инокуляция некоторого Новорожденных личинок потомства с HaDV2 содержащими отфильтрованную жидкостью для получения два колоний с одной и тем же генетическим фоном: один HaDV2-инфицированными, а другой неинфицированных. Протокол для сравнения параметров жизненного таблицы (например, личиночной, куколки и взрослые периоды и плодовитость) между HaDV2-инфицированных и лиц -uninfected также представлен, как и протоколы для определения распределения хост-ткани и эффективность передачи HaDV2. Эти протоколы Woпакетирования также подходит для изучения влияния других устно передаваемых вирусов на своих хозяев насекомых, чешуекрылых хозяев, в частности.
Introduction
В последние несколько десятилетий, развитие секвенирования технологий , таких как следующего поколения секвенирования (NGS) способствовал открытию многих новых ДНК и РНК вирусов, особенно непатогенные вирусы, но и новых изолятов ранее известных вирусов 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12. В модели организма дрозофилы, более 20 новых частичные вирусные геномы были обнаружены с помощью методов метагеномных 13. Многие вирусные последовательности, в том числе новых вирусов, также были идентифицированы в других насекомых, такие как пчелы, мosquitoes, азиатские цитрусовые psyllids, стрекозы, а также несколько видов чешуекрылых 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21.
В будущем можно ожидать, что более новые вирусы будут обнаружены у насекомых с использованием этих передовых технологий; следовательно, наше понимание взаимодействия вирус-хозяин может измениться соответственно 6, 9. Например, вирус-хозяин взаимодействия считается более сложным , чем считалось ранее, поскольку многие новые вирусы определяется как мутуалистических партнерами , а не строгих патогенов 22. Например, мутуалистический densovirus DplDNV в Dysaphis plantaginea индуцирует крылатый морф и увеличивает подвижность, способствуя рассеиванию хозяина, а также вирусом 23. Кроме того, мутуалистические вирусы были описаны в отношении здоровья млекопитающих, засуху и холод растений, а также влияние бактериальных инфекций 24. Сенека долина вирус-001 показан в качестве посредника селективной цитотоксичности по отношению к опухолевым клеткам с раком нейроэндокринной особенностью 25. Вирусные инфекции гепатита А подавляет репликацию вируса гепатита С и может привести к восстановлению от гепатита С 26. Герпесвирусная задержка дает симбиотические защиту от бактериальной инфекции 27. Гликопротеин оболочки человеческого эндогенного ретровируса HERV-W индуцирует клеточную устойчивость к селезенке некроза вируса 28. Curvularia вирус тепловой толерантности (CThTV) от грибкового эндофита участвуют в мутуалистическом взаимодействии гриба и тропический панический травыисх "> 29. Таким образом, знание взаимодействий между вновь обнаруженных вирусов и их хозяев должны генерировать новые перспективы по их биологии и управления. Тем не менее, новые вирусы, особенно скрытые вирусы не отображающие никаких очевидных признаков , характерных для острой инфекции, редко были исследованы, и нам нужен трубопровод и протоколы для расследования последствий вновь обнаруженных вирусов на своих хозяев.
Ранее мы уже сообщали о распространенности нового monosense densovirus совка хлопковая densovirus (HaDV2) в хлопковой совки, совка хлопковая, и представил доказательства в мутуалистических отношений между HaDV2 и хлопковой совки 30, 31. В этой статье мы опишем лабораторный протокол подробно изучить взаимодействие между HaDV2 и его хлопком совкой хозяином. Протокол, представленные здесь, также может быть весьма актуальным для исследователей, изучающих голе других устно передаваемых вирусов, особенно в чешуекрылых вредителей.
Protocol
Representative Results
Discussion
В течение последних нескольких десятилетий, большинство исследований на насекомых-вирусных взаимодействий были сосредоточены на медоносной пчелы здоровья 34, 35, 36, векторы болезни человека 37, растительных вирусов <sup class="xr…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана Национальным ключ программы фундаментальных исследований Китая (№ 2013CB127602) и научного фонда творческих исследовательских групп Национального научного фонда Китая (№ 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).
