Kromatiinin rakennemuutosten vaikutus HSV-1 – kapsidien sijaintiin tumassa

Abstract

Tyypin 1 Herpes Simplex –virus on maailmanlaajuisesti levinnyt yleinen virus. Se leviää yleisimmin limakalvokontaktissa ja voi aiheuttaa huuliherpeksen. Virus aiheuttaa lyyttisen infektion epiteelisoluissa. Infektio voi myöhemmin levitä myös aluetta hermottaviin hermosoluihin, joissa se aiheuttaa latentin infektion. Virus replikoituu isäntäsolun tumassa, jossa tapahtuu myös uusien kapsidien kokoaminen. Isäntäsolun perimä on pakattu tumaan pieneen tilavuuteen kromatiiniksi, jonka rakenne vaikuttaa siihen, miten viruskapsidit pääsevät liikkumaan tumassa. Herpesinfektio aiheuttaa isäntäsolun tuman rakenteissa muutoksia, joihin kuuluu replikaatioalueiden laajeneminen, kromatiinin pakkautuminen tuman reunoille sekä tuman koon kasvaminen. Tumassa kapsidit liikkuvat diffuusion avulla pääasiassa kromatiinin välitiloissa ja poistuvat kuroutumalla sisempään tumakalvoon. Tässä tutkielmassa pyrimme selvittämään, vaikuttaako isäntäsolun tuman kromatiinin rakenteen muuntelu siihen, miten tyypin 1 Herpes Simplex -viruskapsidit sijoittuvat tumassa. Tämän selvittämiseksi Vero-solulinjan solujen kromatiinia kondensoitiin tai dekondensoitiin, ja solut infektoitiin viruksilla. Näytesolut immunoleimattiin ja kuvattiin konfokaalimikroskoopilla. Kuvista havaittiin, että viruskapsidit pääsivät dekondensoitujen solujen kromatiinin sekaan paremmin kuin kondensoitujen. Kuitenkaan kapsidijakaumissa ei näkynyt merkittävää eroa. Kapsidijakauma oli samankaltainen lähes koko mittausalueella, mikä poikkesi odotetusta.

Type 1 Herpes Simplex virus (HSV-1) is a common globally spread virus. It is transmitted most commonly by direct mucous membrane contact and it can be a cause of cold sores. The virus causes a lytic infection in epithelial cells. The infection can later spread to nerve cells innervating the area where it causes a latent infection. Replication of the virus takes place inside the nucleus of a host cell where also progeny capsids are assembled. The genome of a host cell is packed in the nucleus into a smaller volume as chromatin and its structure affects how the capsids move in the nucleus. Herpes infection leads to structural changes in the host cell’s nucleus including chromatin marginalization to nucleus’s periphery and expansion of the nucleus and viral replication compartment. In the nucleus capsids move by diffusion mainly in interchromatin spaces and egress by budding into the inner nuclear membrane. In this study our goal was to examine if the changes in host cell’s chromatin structure affects the localization of the type 1 Herpes Simplex virus capsids in the nucleus. This was studied by condensing or decondensing the chromatin structure of infected Vero cells. Sample cells were immunolabeled and imaged using confocal microscopy. Image data analyses showed that the viral capsids had better access into the chromatin in the decondensed cells than in the condensed cells. However, no significant difference was seen in the capsid distributions. The capsid distribution was similar over almost the entire measuring range which differed from the expected.