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Bitte verwenden Sie diesen Link, wenn Sie dieses Dokument zitieren oder verlinken wollen: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-001007-0

Charakterisierung eines neuen infektiösen cDNA Volllängenklons des Virus der Bovinen Virusdiarrhoe Typ 2 und Generierung von Virusmutanten

  • Im Rahmen dieser Arbeit wurde ausgehend vom nicht zytopathogenen (nzp) Wildtypvirus BVDV-2 Stamm 890 (v890WT) erstmalig ein infektiöser cDNA Volllängenklon (p890FL) konstruiert. In vitro synthetisierte RNA des Volllängenklons p890FL replizierte nach Transfektion in bovine Zellen autonom und aus dem Überstand transfizierter Zellkulturen konnte infektiöses Virus (v890FL) isoliert werden. Die in vitro Charakterisierung ergab ein ähnliches Wachstumsverhalten des rekombinanten Virus v890FL im Vergleich zum Wildtypvirus v890WT. Im Tierexperiment zeigte v890FL jedoch einen geringfügig attenuierter Phänotyp gegenüber dem Wildtypvirus v890WT. Mit Hilfe des nzp Volllängenklons p890FL konnte zudem gezeigt werden, dass auch ein nzp BVDV-2 -Stamm stabil messbare Mengen an freiem NS3-Proteins bilden kann, wie es bisher nur für zytopathogene (zp) BVDV Stämme beschrieben worden ist. Der Volllängenklon p890FL diente weiterhin als Basis für die Etablierung zweier Deletionsmutanten, p890dNpro und p890dC, welche sich jeweils durch eine partielle Deletion des Nichtstrukturproteins Npro bzw. durch eine partielle Deletion des Kapsidproteins C auszeichnen. Die Deletion der Autoprotease Npro resultierte in einem verminderten viralen Wachstum auf Interferon-kompetenten bovinen Zellen, auf Interferon-inkompetenten Zellen können jedoch mit dem rekombinanten Virus v890FL vergleichbare Titer erreicht werden. Die Deletion des Strukturproteins C resultierte in der Bildung eines sogenannten Replikons, die in vitro synthetisierte virale RNA von p890dC war zwar in der Lage nach Transfektion in bovinen Zellen autonom zu replizieren, jedoch können keine Virusnachkommen isoliert werden. Für die Generierung infektiöser Virusnachkommen (sogenannter „Pseudovirionen“) wurde das Replikon p890dC unter Verwendung der Helferzelllinie WT-R2 in trans komplementiert und zu (einmal infektiösen) Pseudovirionen verpackt. Beide Deletionsmutanten offerieren einen neuartigen Ansatz in der Etablierung von sicheren und effizienten BVDV-2 Vakzinen und stellen einen wichtigen Schritt bei der Entwicklung neuer BVDV-Impfstoffe dar. Der infektiöse cDNA Volllängenklon p890FL ist mit seiner 228 nt großen Insertion im NS2-kodierenden Bereich zudem ein wichtiges Werkzeug für die Untersuchung von Insertionen im NS2/3 und dem Verständnis für die Ursachen der Zytopathogenität von Pestiviren.
  • Based on their genomic sequences, two genotypes of Bovine viral diarrhea virus (BVDV) can be differentiated, BVDV type 1 (BVDV-1) and BVDV type 2 (BVDV-2). The complete genomic sequence of the highly virulent BVDV-2 strain 890 was cloned as cDNA to establish the infectious cDNA clone p890FL. In vitro-synthesised full-length RNA of p890FL was transfected into bovine cells and infectious virus could be recovered (v890FL). In vitro, recombinant v890FL showed similar growth characteristics as wild type virus 890WT. However, infection experiments in calves revealed an attenuation of recombinant v890FL in comparison to the parental isolate. Both leukocytopenia and fever were less pronounced in v890FL-infected calves. Nevertheless, viremia and virus shedding were comparable between recombinant and parental BVDV 890. Furthermore, mutants with partial deletions of the genomic region encoding for the autoprotease Npro (p890dNpro) or the capsid protein (p890dC) were constructed and characterised. In order to generate pseudovirions, replicon v890dC was efficiently trans-complemented on a helper cell line. In summary, the newly developed construct p890FL represents the first infectious full-length cDNA clone for the BVDV-2 strain 890 and offers a useful tool for further studies on the pathogenesis of BVDV 2 and the development of novel recombinant BVDV-2 specific vaccine candidates.

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Metadaten
Author: Katrin Mischkale
URN:urn:nbn:de:gbv:9-001007-0
Title Additional (English):Characterization of a new infectious full lenght cDNA clone of the bovine viral diarrhea virus type 2 and generation of virus mutants
Advisor:Prof. Dr. Dr. h.c. Thomas C. Mettenleiter
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2011/06/11
Granting Institution:Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät (bis 31.05.2018)
Date of final exam:2011/04/07
Release Date:2011/06/11
Tag:Volllängenklon
full lenght clone
GND Keyword:Deletionsmutante, Komplementierung, Pestivirus, RNS-Viren, Replikon, Virusdiarrhoe-Mucosal-Disease-Virus, cDNS
Faculties:Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät / Institut für Mikrobiologie - Abteilung für Genetik & Biochemie
DDC class:500 Naturwissenschaften und Mathematik / 570 Biowissenschaften; Biologie