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Persistence of Chicken Herpesvirus and Retroviral Chimeric Molecules upon in vivo Passage

R. Borenshtain, R. L. Witter and I. Davidson
Avian Diseases
Vol. 47, No. 2 (Apr. - Jun., 2003), pp. 296-308
Stable URL: http://www.jstor.org/stable/1593240
Page Count: 13
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Persistence of Chicken Herpesvirus and Retroviral Chimeric Molecules upon in vivo Passage
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Abstract

Marek's disease virus (MDV), a herpesvirus, and avian leucosis virus subgroup J (ALV-J), a retrovirus, were used for experimental coinfection of chickens. Chimeric molecules having sequences of both viruses were detected by the hotspot-combined polymerase chain reaction (HS-cPCR) system. The detection of chimeric molecules provided evidence for avian retroviral inserts in the herpesvirus genome. The persistence of chimeric molecules on in vivo passage served to indicate the infectivity of the recombinant virus. The evaluation of formation and persistence of the chimeric molecules was performed in two trials involving three in vivo passages. The chimeric molecules were identified according to the primer sets, their product length, and pattern. The persistence of chimeric molecules on in vivo passages served as an indication of their ability to replicate in and infect chickens. In the first experimental passage, MDV and ALV-J prototype strains, MD11 and HC-1, were intraperitoneally (IP) injected into 1-day-old chicks. The second trial included two passages. Passage II chicks were injected IP and passage III chickens were in contact with the chickens of passage II. For passage II, enriched white blood cells from blood samples of chickens from the first trial that had chimeric molecules were injected IP into 1-day-old chicks. For passage III, uninfected chicks were included together with the infected chicks. Synthesis evidence for the various species of chimeric molecules was assessed in the tissues of birds of the second trial. DNA was extracted from blood and feathers and analyzed by the hotspot-combined PCR and by pulsed field gel electrophoresis. To overcome the limits of detection, three amplification assays followed by hybridization of the products to specific viral probes were conducted. A variety of chimeric molecules were detected in low concentrations. Five species of chimeric molecules were characterized in blood, tumors, and feathers. Chimeric molecules were detected in 18 of 36 dually infected birds from the first trial and in 14 of 21 dually infected birds from the second trial. The findings show that, in four out of seven groups of the second trial, the chimeric molecule species persisted on passage. /// El virus de la enfermedad de Marek, un herpesvirus, y el virus de la leucosis aviar del subgrupo J, un retrovirus, fueron utilizados para coinfectar pollos bajo condiciones experimentales. Se detectaron moléculas quiméricas que contenían secuencias de ambos virus mediante el uso de un sistema combinado de reacción en cadena por la polimerasa diseñada para amplificar el lugar más probable de recombinación entre los dos genomas. La detección de moléculas quiméricas proporcionó evidencias de inserción del genoma del retrovirus en el genoma del herpesvirus. La evaluación de la formación y persistencia de moléculas quiméricas se realizó en dos experimentos en los cuales se llevaron a cabo tres pasajes in vivo. Las moléculas quiméricas se identificaron de acuerdo a los iniciadores de reacción usados, el tamaño de los productos obtenidos y el patrón de los mismos. La persistencia de las moléculas quiméricas después de los pasajes in vivo sirvió como un indicativo de la capacidad de las mismas para replicarse e infectar los pollos. En el primer pasaje experimental, las cepas prototipos del virus de Marek y la leucosis aviar MD11 y HC-1 fueron inoculadas mediante inyección intraperitoneal en pollitos de un día de edad. Un segundo experimento incluyó dos pasajes, en el cual las aves del segundo pasaje fueron inyectadas por la vía intraperitoneal, mientras que las del tercer pasaje fueron expuestas al virus mediante contacto directo con las aves del segundo pasaje. Para el segundo pasaje se utilizaron fracciones enriquecidas de leucocitos obtenidas a partir muestras de sangre de aves positivas a la presencia de moléculas quiméricas, las cuales fueron inyectadas por la vía intraperitoneal en pollitos de un día de edad. Para obtener el tercer pasaje, pollitos no infectados fueron expuestos a los pollos previamente infectados. La evidencia de la síntesis de las diferentes especies de moléculas quiméricas fue investigada en muestras de tejidos obtenidos a partir de las aves del segundo experimento. Se extrajo ADN a partir de muestras de sangre y plumas, las cuales fueron analizadas mediante la técnica combinada de reacción en cadena por la polimerasa y la técnica de electroforesis en campo de pulsaciones. Para solucionar el problema de las limitaciones en la detección se realizaron tres pruebas de amplificación de producto, las cuales fueron seguidas por la hibridación de los mismos con sondas específicas para los virus utilizados. Mediante el uso de estas técnicas se pudieron detectar diferentes moléculas quiméricas presentes en bajas concentraciones. Se caracterizaron cinco especies de moléculas quiméricas en muestras de sangre, tumores y plumas. Se detectaron moléculas quiméricas en 18 de 36 aves coinfectadas en el primer experimento, y en 14 de las 21 aves coinfectadas en el segundo experimento. Estos hallazgos muestran que en 4 de los 7 grupos del segundo experimento, las moléculas persistieron después de los pasajes realizados.

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