The dynamics of the late stages of

The dynamics of the late stages of the HIV-1 life cycle are poorly documented. Viral replication dynamics are typically measured in populations of infected cells, but asynchrony that is introduced during the early steps of HIV-1 replication complicates the measurement of the progression of subsequent steps and can mask replication dynamics and their variation in individual infected cells. We established microscopy-based methods to dynamically measure HIV-1-encoded reporter gene and antiviral gene expression in individual infected cells. We coupled these measurements with conventional analyses to quantify delays in the HIV-1 replication cycle imposed by the biphasic nature of HIV-1 gene expression and by the assembly-inhibiting property of the matrix domain of Gag. We further related the dynamics of restriction factor (APOBEC3G) removal to the dynamics of HIV-1 replication in individual cells. These studies provide a timeline for key events in the HIV-1 replication cycle, and reveal that the interval between the onset of early and late HIV-1 gene expression is only ~3h, but matrix causes a ~6-12h delay in the generation of extracellular virions. Interestingly, matrix delays particle assembly to a time at which APOBEC3G has largely been removed from the cell. Thus, a need to prepare infected cells to be efficient producers of infectious HIV-1 may provide an impetus for programmed delays in HIV-1 virion genesis. Our findings also emphasize the significant heterogeneity in the length of the HIV-1 replication cycle in homogenous cell populations and suggest that a typical infected cell generates new virions for only a few hours at the end of a 48h lifespan. Therefore, small changes in the lifespan of infected cells might have a large effect on viral yield in a single cycle and the overall clinical course in infected individuals.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

งานมีเอกสารของขั้นปลายของวงจรชีวิตของเชื้อเอชไอวี-1 Dynamics ไวรัสจำลองโดยทั่วไปจะวัดในประชากรเซลล์ที่ติดเชื้อ ได้ asynchrony ที่เป็นที่รู้จักในช่วงตอนต้นของการจำลองแบบเอชไอวี-1 complicates วัดความก้าวหน้าของขั้นตอนต่อไป และหน้ากากสามารถจำลองแบบ dynamics และการเปลี่ยนแปลงในแต่ละเซลล์ที่ติดเชื้อ เราสร้างวิธี microscopy การวัดโปรแกรมรายงานเอชไอวี-1-เข้ารหัสยีนและยีนต้านไวรัสในเซลล์ที่ติดเชื้อแต่ละแบบไดนามิก เราควบคู่กับวิเคราะห์ทั่วไปวัดปริมาณความล่าช้าในวงจรจำลองเอชไอวี-1 ที่กำหนด โดยธรรมชาติ biphasic ของยีนของเชื้อเอชไอวี-1 และคุณสมบัติ inhibiting แอสเซมบลีของโดเมนเมตริกซ์ของปิดปากวัดเหล่านี้ เราเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องของเอาปัจจัย (APOBEC3G) จำกัดการเปลี่ยนแปลงของเชื้อเอชไอวี-1 การจำลองแบบในแต่ละเซลล์ การศึกษานี้ให้เส้นเวลาเหตุการณ์สำคัญในรอบการจำลองแบบเอชไอวี-1 และเปิดเผยว่า ช่วงเริ่มต้น และปลายเอชไอวี-1 ยีนเป็นเพียง ~ 3h แต่เมตริกซ์ทำให้เลื่อน ~ 6-12h ในรุ่น extracellular virions เป็นเรื่องน่าสนใจ เมตริกซ์ความล่าช้าของอนุภาคประกอบไปยังเวลาที่ APOBEC3G ส่วนใหญ่ออกจากเซลล์ ดังนั้น จำเป็นต้องจัดเตรียมเซลล์ติดเชื้อเป็น ผู้ผลิตที่มีประสิทธิภาพของการติดเชื้อเอชไอวี-1 อาจให้เป็นแรงผลักดันสำหรับช่องโปรแกรมความล่าช้าในปฐมกาล virion เอชไอวี-1 ผลการวิจัยของเรายังเน้น heterogeneity สำคัญความยาวของรอบการจำลองแบบเอชไอวี-1 ในประชากรเซลล์ที่ให้ และแนะนำว่า โดยทั่วไปติดเชื้อเซลล์สร้าง virions ใหม่เพียงไม่กี่ชั่วโมงเมื่อสิ้นสุดอายุ 48h ดังนั้น เปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ ในอายุของเซลล์ที่ติดเชื้ออาจมีผลขนาดใหญ่บนผลผลิตไวรัสในรอบเดียวและหลักสูตรโดยรวมทางคลินิกในคนติดเชื้อ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การเปลี่ยนแปลงของช่วงปลายของเอชไอวี 1 วงจรชีวิตมีเอกสารไม่ดี การเปลี่ยนแปลงของเชื้อไวรัสจะถูกวัดโดยทั่วไปในประชากรของเซลล์ที่ติดเชื้อ แต่ asynchrony ที่แนะนำในช่วงขั้นตอนแรกของการจำลองแบบเอชไอวี-1 มีความซับซ้อนของการวัดความก้าวหน้าของขั้นตอนที่ตามมาและสามารถปกปิดการเปลี่ยนแปลงการจำลองแบบและการเปลี่ยนแปลงของพวกเขาในแต่ละเซลล์ที่ติดเชื้อ เราก่อตั้งขึ้นวิธีการใช้กล้องจุลทรรศน์ที่ใช้ในการวัดแบบไดนามิกของยีนเอชไอวีนักข่าว-1-เข้ารหัสและการแสดงออกของยีนต้านไวรัสในเซลล์ที่ติดเชื้อของแต่ละบุคคล เราคู่วัดเหล่านี้มีการวิเคราะห์การชุมนุมที่จะหาจำนวนความล่าช้าในวงจรการจำลองแบบเอชไอวี 1 ที่กำหนดโดยธรรมชาติ biphasic การแสดงออกของยีนเอชไอวี -1 และโดยคุณสมบัติยับยั้งการชุมนุมของโดเมนของเมทริกซ์ของ Gag เรายังเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของปัจจัยการ จำกัด (APOBEC3G) กำจัดการเปลี่ยนแปลงของการจำลองแบบเอชไอวีที่ 1 ในแต่ละเซลล์ การศึกษาเหล่านี้ให้ระยะเวลาสำหรับเหตุการณ์สำคัญในวงจรการจำลองแบบเอชไอวีที่ 1 และเผยให้เห็นว่าช่วงเวลาระหว่างการโจมตีของต้นและปลายแสดงออกของยีนเอชไอวี-1 เป็นเพียง ~ 3h แต่เมทริกซ์ที่ทำให้เกิดความล่าช้า ~ 6-12h ในการผลิต ของ virions extracellular ที่น่าสนใจเมทริกซ์ความล่าช้าในการชุมนุมอนุภาคเวลาที่ APOBEC3G ได้รับส่วนใหญ่ถูกลบออกจากเซลล์ ดังนั้นจำเป็นที่จะต้องเตรียมความพร้อมเซลล์ที่ติดเชื้อจะเป็นผู้ผลิตที่มีประสิทธิภาพของการติดเชื้อเอชไอวี-1 อาจให้แรงผลักดันให้เกิดความล่าช้าในโปรแกรมเอชไอวี -1 virion กำเนิด ผลการวิจัยของเรายังเน้นความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในระยะเวลาของวงจรการจำลองแบบเอชไอวีในประชากร 1 เซลล์เป็นเนื้อเดียวกันและชี้ให้เห็นว่าเซลล์ที่ติดเชื้อทั่วไป virions สร้างใหม่เพียงไม่กี่ชั่วโมงในตอนท้ายของอายุการใช้งาน 48 ชั่วโมง ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ ในอายุการใช้งานของเซลล์ที่ติดเชื้ออาจมีผลกระทบอย่างมากต่อผลผลิตไวรัสในรอบเดียวและแน่นอนทางคลินิกโดยรวมในบุคคลที่ติดเชื้อ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

พลวัตของระยะปลายของวงจรชีวิตของเชื้อเอชไอวีจะจัดได้ไม่ดี การจำลองพลศาสตร์ของไวรัสมักจะวัดในประชากรของเซลล์ที่ติดเชื้อ แต่ asynchrony ที่เป็นที่รู้จักในระหว่างขั้นตอนแรกของกระบวนการดังกล่าวมีความซับซ้อนของการวัดความก้าวหน้าของขั้นตอนที่ตามมา และสามารถเปลี่ยนแปลงการรูปแบบของหน้ากากและในแต่ละเซลล์ .เราใช้วิธีการแบบไดนามิกสร้างกล้องจุลทรรศน์วัด hiv-1-encoded นักข่าวยีนและการแสดงออกของยีนไวรัสติดเชื้อในแต่ละเซลล์ คู่เราวัดเหล่านี้กับการวิเคราะห์แบบที่มีความล่าช้าในการกำหนดโดยรอบในลักษณะของการแสดงออกของยีนในเชื้อ biphasic และโดยการประกอบคุณสมบัติของเมทริกซ์การปิดปากเราเพิ่มเติมเกี่ยวกับพลวัตของปัจจัยจำกัด ( apobec3g ) กำจัดพลวัตของเชื้อซ้ำในเซลล์แต่ละ การศึกษาเหล่านี้ให้เวลาสำหรับเหตุการณ์สำคัญในวัฏจักรการถ่ายทอด และเปิดเผยว่า ช่วงระหว่างการเริ่มเร็วและช้าในการแสดงออกของยีน ~ 3 เมทริกซ์เท่านั้น แต่สาเหตุ ~ 6-12h ความล่าช้าในการผลิตและไวรัส .ทั้งนี้ ความล่าช้าของเมทริกซ์ประกอบกับเวลาที่ apobec3g ส่วนใหญ่ได้ถูกลบออกจากเซลล์ ดังนั้น จึงจำเป็นต้องเตรียมเซลล์ที่ติดเชื้อจะเป็นผู้ผลิตที่มีประสิทธิภาพของเชื้อ HIV-1 อาจให้มีแรงผลักดันในสภาพแวดล้อมการโฮสต์โปรแกรมล่าช้าในปฐมกาลการค้นพบของเรายังเน้นที่สามารถแตกต่างกันในความยาวของรอบซ้ำในประชากร homogenous เซลล์และแนะนำว่า โดยทั่วไปเซลล์ติดเชื้อสร้างไวรัสใหม่เพียงไม่กี่ชั่วโมงในตอนท้ายของเลี้ยง lifespan ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงขนาดเล็กในการใช้งานของเซลล์ที่ติดเชื้ออาจมีผลกระทบขนาดใหญ่บนไวรัสผลผลิตในรอบเดียวและหลักสูตรทางคลินิกโดยรวมในผู้ติดเชื้อ