Published December 1, 2015
| Version v1
Publication
Open
Large-scale production and antiviral efficacy of multi-target double-stranded RNA for the prevention of white spot syndrome virus (WSSV) in shrimp
Creators
- 1. Mahidol University
- 2. Chulalongkorn University
- 3. King Mongkut's University of Technology Thonburi
- 4. National Center for Genetic Engineering and Biotechnology
Description
RNA interference (RNAi) is a specific and effective approach for inhibiting viral replication by introducing double-stranded (ds)RNA targeting the viral gene. In this study, we employed a combinatorial approach to interfere multiple gene functions of white spot syndrome virus (WSSV), the most lethal shrimp virus, using a single-batch of dsRNA, so-called "multi-WSSV dsRNA." A co-cultivation of RNase-deficient E. coli was developed to produce dsRNA targeting a major structural protein (VP28) and a hub protein (WSSV051) with high number of interacting protein partners.For a co-cultivation of transformed E. coli, use of Terrific broth (TB) medium was shown to improve the growth of the E. coli and multi-WSSV dsRNA yields as compared to the use of Luria Bertani (LB) broth. Co-culture expression was conducted under glycerol feeding fed-batch fermentation. Estimated yield of multi-WSSV dsRNA (μg/mL culture) from the fed-batch process was 30 times higher than that obtained under a lab-scale culture with LB broth. Oral delivery of the resulting multi-WSSV dsRNA reduced % cumulative mortality and delayed average time to death compared to the non-treated group after WSSV challenge.The present study suggests a co-cultivation technique for production of antiviral dsRNA with multiple viral targets. The optimal multi-WSSV dsRNA production was achieved by the use of glycerol feeding fed-batch cultivation with controlled pH and dissolved oxygen. The cultivation technique developed herein should be feasible for industrial-scale RNAi applications in shrimp aquaculture. Interference of multiple viral protein functions by a single-batch dsRNA should also be an ideal approach for RNAi-mediated fighting against viruses, especially the large and complicated WSSV.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تداخل الحمض النووي الريبي (RNAi) هو نهج محدد وفعال لتثبيط التكاثر الفيروسي من خلال إدخال الحمض النووي الريبي مزدوج السلسلة (ds) الذي يستهدف الجين الفيروسي. في هذه الدراسة، استخدمنا نهجًا توافقيًا للتدخل في الوظائف الجينية المتعددة لفيروس متلازمة البقعة البيضاء (WSSV)، وهو فيروس الروبيان الأكثر فتكًا، باستخدام دفعة واحدة من dsRNA، ما يسمى "dsRNA متعدد WSSV"." تم تطوير الزراعة المشتركة للإشريكية القولونية التي تعاني من نقص في إنزيم RNase لإنتاج dsRNA الذي يستهدف بروتينًا هيكليًا رئيسيًا (VP28) وبروتينًا محوريًا (WSSV051) مع عدد كبير من شركاء البروتين المتفاعلين. ومن أجل الزراعة المشتركة للإشريكية القولونية المتحولة، تبين أن استخدام وسط المرق الرائع (TB) يحسن نمو الإشريكية القولونية ومحاصيل الحمض النووي الريبي المنزوع الأكسجين متعدد WSSV مقارنة باستخدام مرق لوريا بيرتاني (LB). تم إجراء التعبير الثقافي المشترك تحت تخمير دفعة تغذية الجلسرين. كان العائد المقدر لـ dsRNA متعدد WSSV (مزرعة ميكروغرام/مل) من عملية التغذية بالدفعة أعلى 30 مرة من ذلك الذي تم الحصول عليه بموجب مزرعة على نطاق المختبر مع مرق LB. أدى التسليم الفموي للحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين متعدد الفوسفات إلى خفض النسبة المئوية للوفيات التراكمية وتأخير متوسط الوقت حتى الموت مقارنة بالمجموعة غير المعالجة بعد تحدي WSSV. تشير هذه الدراسة إلى تقنية الزراعة المشتركة لإنتاج الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين المضاد للفيروسات مع أهداف فيروسية متعددة. تم تحقيق الإنتاج الأمثل للحمض النووي الريبي dsRNA متعدد WSSV من خلال استخدام زراعة دفعة تغذية الجلسرين مع الأس الهيدروجيني المتحكم فيه والأكسجين المذاب. يجب أن تكون تقنية الزراعة التي تم تطويرها هنا مجدية لتطبيقات الحمض النووي الريبي على نطاق صناعي في تربية الأحياء المائية للروبيان. يجب أن يكون تداخل وظائف البروتين الفيروسي المتعددة بواسطة dsRNA دفعة واحدة أيضًا نهجًا مثاليًا للقتال بوساطة RNAi ضد الفيروسات، وخاصة WSSV الكبير والمعقد.Translated Description (French)
L'interférence ARN (ARNi) est une approche spécifique et efficace pour inhiber la réplication virale en introduisant de l'ARN double brin (ds) ciblant le gène viral. Dans cette étude, nous avons utilisé une approche combinatoire pour interférer avec plusieurs fonctions géniques du virus du syndrome des taches blanches (WSSV), le virus de la crevette le plus mortel, en utilisant un seul lot d'ARN double brin, appelé « ARN double brin multi-WSSV ».« A co-cultivation of RNase-deficient E. coli was developed to produce dsRNA targeting a major structural protein (VP28) and a hub protein (WSSV051) with high number of interacting protein partners. For a co-cultivation of transform E. coli, use of Terrific broth (TB) medium was shown to improve the growth of the E. coli and multi-WSSV dsRNA yields compared to the use of Luria Bertani (LB) broth. L'expression de la co-culture a été réalisée sous fermentation discontinue nourrie au glycérol. Le rendement estimé de l'ARN double brin multi-WSSV (culture μg/mL) à partir du processus par lots nourris était 30 fois plus élevé que celui obtenu avec une culture à l'échelle du laboratoire avec un bouillon LB. L'administration orale de l'ARN bicaténaire multi-WSSV résultant a réduit le % de mortalité cumulative et retardé le délai moyen de décès par rapport au groupe non traité après la provocation par le WSSV. La présente étude suggère une technique de co-culture pour la production d'ARN bicaténaire antiviral avec de multiples cibles virales. La production optimale d'ARN double brin multi-WSSV a été obtenue par l'utilisation d'une culture par lots nourris au glycérol avec un pH contrôlé et de l'oxygène dissous. La technique de culture développée ici devrait être réalisable pour des applications d'ARNi à l'échelle industrielle dans l'aquaculture de crevettes. L'interférence de plusieurs fonctions protéiques virales par un seul lot d'ARN bicaténaire devrait également être une approche idéale pour la lutte à médiation ARNi contre les virus, en particulier le WSSV grand et compliqué.Translated Description (Spanish)
La interferencia de ARN (ARNi) es un enfoque específico y eficaz para inhibir la replicación viral mediante la introducción de ARN bicatenario (ds) dirigido al gen viral. En este estudio, empleamos un enfoque combinatorio para interferir múltiples funciones genéticas del virus del síndrome de la mancha blanca (WSSV), el virus del camarón más letal, utilizando un solo lote de ARNds, llamado "ARNds multi-WSSV"." Se desarrolló un cocultivo de E. coli deficiente en RNasa para producir ARN bicatenario dirigido a una proteína estructural principal (VP28) y una proteína hub (WSSV051) con un alto número de socios proteicos que interactúan. Para un cocultivo de E. coli transformada, se demostró que el uso de medio de caldo Terrific (TB) mejora el crecimiento de los rendimientos de ARN bicatenario de E. coli y multi-WSSV en comparación con el uso de caldo Luria Bertani (LB). La expresión del cocultivo se llevó a cabo bajo fermentación por lotes alimentados con alimentación de glicerol. El rendimiento estimado de ARNbc multi-WSSV (μg/ml de cultivo) del proceso semicontinuo fue 30 veces mayor que el obtenido en un cultivo a escala de laboratorio con caldo LB. La administración oral del ARNbc multi-WSSV resultante redujo el % de mortalidad acumulada y retrasó el tiempo promedio hasta la muerte en comparación con el grupo no tratado después de la exposición a WSSV. El presente estudio sugiere una técnica de cocultivo para la producción de ARNbc antiviral con múltiples dianas virales. La producción óptima de ARNbc de múltiples WSSV se logró mediante el uso de cultivo semicontinuo de alimentación de glicerol con pH controlado y oxígeno disuelto. La técnica de cultivo desarrollada en la presente debe ser factible para aplicaciones de ARNi a escala industrial en la acuicultura del camarón. La interferencia de múltiples funciones de proteínas virales por un ARNbc de un solo lote también debería ser un enfoque ideal para la lucha mediada por ARNi contra virus, especialmente el WSSV grande y complicado.Files
s12896-015-0226-9.pdf
Files
(1.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:de832d3aa9faca6d8590785ce9dbb1b7
|
1.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الإنتاج على نطاق واسع والفعالية المضادة للفيروسات من الحمض النووي الريبوزي ثنائي الشريط متعدد الأهداف للوقاية من فيروس متلازمة البقعة البيضاء (WSSV) في الروبيان
- Translated title (French)
- Production à grande échelle et efficacité antivirale de l'ARN double brin multi-cible pour la prévention du virus du syndrome des taches blanches (WSSV) chez la crevette
- Translated title (Spanish)
- Producción a gran escala y eficacia antiviral de ARN bicatenario multiobjetivo para la prevención del virus del síndrome de la mancha blanca (WSSV) en camarones
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2183423560
- DOI
- 10.1186/s12896-015-0226-9
References
- https://openalex.org/W1966829783
- https://openalex.org/W1968157175
- https://openalex.org/W1973611814
- https://openalex.org/W1975315797
- https://openalex.org/W1979144918
- https://openalex.org/W1980042844
- https://openalex.org/W1982658821
- https://openalex.org/W1988041210
- https://openalex.org/W1991646010
- https://openalex.org/W1994321094
- https://openalex.org/W2003027117
- https://openalex.org/W2004811108
- https://openalex.org/W2005024776
- https://openalex.org/W2007792062
- https://openalex.org/W2014401181
- https://openalex.org/W2016073310
- https://openalex.org/W2020430828
- https://openalex.org/W2024184518
- https://openalex.org/W2024624952
- https://openalex.org/W2027251598
- https://openalex.org/W2033302090
- https://openalex.org/W2039796462
- https://openalex.org/W2040697674
- https://openalex.org/W2055563096
- https://openalex.org/W2062320783
- https://openalex.org/W2062734655
- https://openalex.org/W2063792424
- https://openalex.org/W2071304175
- https://openalex.org/W2078030540
- https://openalex.org/W2086652584
- https://openalex.org/W2088552251
- https://openalex.org/W2127211229
- https://openalex.org/W2127718524
- https://openalex.org/W2142134392
- https://openalex.org/W2145907180
- https://openalex.org/W2152279024
- https://openalex.org/W2169866419
- https://openalex.org/W2235569257