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Novel approach to study virus - host interactions in the prototypic murine infection model of lymphocytic choriomeningitis virus


Bergthaler, Andreas. Novel approach to study virus - host interactions in the prototypic murine infection model of lymphocytic choriomeningitis virus. 2006, University of Zurich, Vetsuisse Faculty.

Abstract

"Novel Approach to Study Virus - Host Interactions in the Prototypic Murine Infection Model of Lymphocytic Choriomeningitis Virus"

Andreas Bergthaler

Das Arenavirus Lymphozytäre-Choriomeningitis-Virus (LCMV) war eines der Standardmodelle für Virusimmunologen in den letzten Jahrzehnten. Sein zweisegmentiges negativsträngiges RNA Genom hat dabei aber ein großes Hindernis dargestellt für die Bemühungen, das Virusgenom mittels reverser Genetik zu manipulieren. Hier zeigen wir die Generierung von infektiösem LCMV (Stamm Armstrong Clone 13) komplett aus cDNA. Intrazelluläre Transkription des langen und des kurzen Segments durch Polymerase-I Vektoren sowie Koxpression der minimal-notwendigen viralen trans-acting Elemente NP und L von Polymerase-II Plasmiden führte zu der effizienten Bildung von infektiösem Virus mit genetischen Markierungen in seinen beiden Genomsegmenten. Die aus cDNA generierten Viren verhielten sich ident zum Wildtypvirus sowohl in Zellkultur als auch in infizierten Mäusen. Dabei führten sie -wie das Wildtypvirus- zu einer chronischen Infektion und supprimierten die adaptive Immunantwort gegenüber einem nichtverwandten Virus. Diese Technologie liefert die Basis für die Erforschung von viralen Determinanten für persistente Infektionen und Immunsuppression. Zusätzlich demonstrieren unsere Ergebnisse, daß Polymerase-I/-II basierende Vektorsysteme eine effiziente alternative Strategie für die Generierung von zytoplasmatischen negativsträngigen RNA Viren aus cDNA darstellen.

The prototypic arenavirus lymphocytic choriomeningitis virus (LCMV) has represented a primary workhorse of viral immunologists for almost a century, and it has served as an important model to study basic principles of the arenavirus molecular biology. Its negative-stranded bisegmented RNA genome had however posed a major obstacle to attempts at manipulating the infectious virus by reverse genetic techniques. Here we report the recovery of infectious LCMV (strain Armstrong clone 13) entirely from cDNA. Intracellular transcription of the short and the long viral genome segment from polymerase I-driven vectors and coexpression of the minimal viral trans-acting factors NP and L from polymerase II-driven plasmids resulted in the efficient formation of infectious virus with genetic tags in the viral genome segments. The cDNA-derived viruses behaved identical to wild type virus, both in cell culture and in infected mice. Importantly, they caused a chronic infection and suppressed the adaptive immune response to an unrelated third party virus. This technology provides an important basis to investigate viral determinants of persistent infection and immunosuppression. In addition, our findings demonstrate that polymerase I-/II-based vector systems may represent an efficient alternative strategy for the recovery of cytoplasmic negative- strand RNA viruses from cDNA.

Abstract

"Novel Approach to Study Virus - Host Interactions in the Prototypic Murine Infection Model of Lymphocytic Choriomeningitis Virus"

Andreas Bergthaler

Das Arenavirus Lymphozytäre-Choriomeningitis-Virus (LCMV) war eines der Standardmodelle für Virusimmunologen in den letzten Jahrzehnten. Sein zweisegmentiges negativsträngiges RNA Genom hat dabei aber ein großes Hindernis dargestellt für die Bemühungen, das Virusgenom mittels reverser Genetik zu manipulieren. Hier zeigen wir die Generierung von infektiösem LCMV (Stamm Armstrong Clone 13) komplett aus cDNA. Intrazelluläre Transkription des langen und des kurzen Segments durch Polymerase-I Vektoren sowie Koxpression der minimal-notwendigen viralen trans-acting Elemente NP und L von Polymerase-II Plasmiden führte zu der effizienten Bildung von infektiösem Virus mit genetischen Markierungen in seinen beiden Genomsegmenten. Die aus cDNA generierten Viren verhielten sich ident zum Wildtypvirus sowohl in Zellkultur als auch in infizierten Mäusen. Dabei führten sie -wie das Wildtypvirus- zu einer chronischen Infektion und supprimierten die adaptive Immunantwort gegenüber einem nichtverwandten Virus. Diese Technologie liefert die Basis für die Erforschung von viralen Determinanten für persistente Infektionen und Immunsuppression. Zusätzlich demonstrieren unsere Ergebnisse, daß Polymerase-I/-II basierende Vektorsysteme eine effiziente alternative Strategie für die Generierung von zytoplasmatischen negativsträngigen RNA Viren aus cDNA darstellen.

The prototypic arenavirus lymphocytic choriomeningitis virus (LCMV) has represented a primary workhorse of viral immunologists for almost a century, and it has served as an important model to study basic principles of the arenavirus molecular biology. Its negative-stranded bisegmented RNA genome had however posed a major obstacle to attempts at manipulating the infectious virus by reverse genetic techniques. Here we report the recovery of infectious LCMV (strain Armstrong clone 13) entirely from cDNA. Intracellular transcription of the short and the long viral genome segment from polymerase I-driven vectors and coexpression of the minimal viral trans-acting factors NP and L from polymerase II-driven plasmids resulted in the efficient formation of infectious virus with genetic tags in the viral genome segments. The cDNA-derived viruses behaved identical to wild type virus, both in cell culture and in infected mice. Importantly, they caused a chronic infection and suppressed the adaptive immune response to an unrelated third party virus. This technology provides an important basis to investigate viral determinants of persistent infection and immunosuppression. In addition, our findings demonstrate that polymerase I-/II-based vector systems may represent an efficient alternative strategy for the recovery of cytoplasmic negative- strand RNA viruses from cDNA.

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Item Type:Dissertation (monographical)
Referees:Lutz Hans, Hengartner Hans
Communities & Collections:UZH Dissertations
Dewey Decimal Classification:Unspecified
Language:English
Place of Publication:Zürich
Date:2006
Deposited On:13 Jun 2019 09:17
Last Modified:15 Apr 2021 14:58
Number of Pages:15
Additional Information:Enthält Sonderdruck
OA Status:Green

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