SIRE-1, a copia/Ty1-like retroelement from soybean, encodes a retroviral envelope-like protein

The soybean genome hosts a family of several hundred, relatively homogeneous copies of a large, copia/Ty1-like retroelement designated SIRE-1. A copy of this element has been recovered from a Glycine max genomic library. DNA sequence analysis of two SIRE-1 subclones revealed that SIRE-1 contains a long, uninterrupted, ORF between the 3′ end of the pol ORF and the 3′ long terminal repeat (LTR), a region that harbors the env gene in retroviral genomes. Conceptual translation of this second ORF produces a 70-kDa protein. Computer analyses of the amino acid sequence predicted patterns of transmembrane domains, α-helices, and coiled coils strikingly similar to those found in mammalian retroviral envelope proteins. In addition, a 65-residue, proline-rich domain is characterized by a strong amino acid compositional bias virtually identical to that of the 60-amino acid, proline-rich neutralization domain of the feline leukemia virus surface protein. The assignment of SIRE-1 to the copia/Ty1 family was confirmed by comparison of the conceptual translation of its reverse transcriptase-like domain with those of other retroelements. This finding suggests the presence of a proretrovirus in a plant genome and is the strongest evidence to date for the existence of a retrovirus-like genome closely related to copia/Ty1 retrotransposons.

Engineering the largest RNA virus genome as an infectious bacterial artificial chromosome

The construction of cDNA clones encoding large-size RNA molecules of biological interest, like coronavirus genomes, which are among the largest mature RNA molecules known to biology, has been hampered by the instability of those cDNAs in bacteria. Herein, we show that the application of two strategies, cloning of the cDNAs into a bacterial artificial chromosome and nuclear expression of RNAs that are typically produced within the cytoplasm, is useful for the engineering of large RNA molecules. A cDNA encoding an infectious coronavirus RNA genome has been cloned as a bacterial artificial chromosome. The rescued coronavirus conserved all of the genetic markers introduced throughout the sequence and showed a standard mRNA pattern and the antigenic characteristics expected for the synthetic virus. The cDNA was transcribed within the nucleus, and the RNA translocated to the cytoplasm. Interestingly, the recovered virus had essentially the same sequence as the original one, and no splicing was observed. The cDNA was derived from an attenuated isolate that replicates exclusively in the respiratory tract of swine. During the engineering of the infectious cDNA, the spike gene of the virus was replaced by the spike gene of an enteric isolate. The synthetic virus replicated abundantly in the enteric tract and was fully virulent, demonstrating that the tropism and virulence of the recovered coronavirus can be modified. This demonstration opens up the possibility of employing this infectious cDNA as a vector for vaccine development in human, porcine, canine, and feline species susceptible to group 1 coronaviruses.

The RD114/simian type D retrovirus receptor is a neutral amino acid transporter

The RD114/simian type D retroviruses, which include the feline endogenous retrovirus RD114, all strains of simian immunosuppressive type D retroviruses, the avian reticuloendotheliosis group including spleen necrosis virus, and baboon endogenous virus, use a common cell-surface receptor for cell entry. We have used a retroviral cDNA library approach, involving transfer and expression of cDNAs from highly infectable HeLa cells to nonpermissive NIH 3T3 mouse cells, to clone and identify this receptor. The cloned cDNA, denoted RDR, is an allele of the previously cloned neutral amino acid transporter ATB0 (SLC1A5). Both RDR and ATB0 serve as retrovirus receptors and both show specific transport of neutral amino acids. We have localized the receptor by radiation hybrid mapping to a region of about 500-kb pairs on the long arm of human chromosome 19 at q13.3. Infection of cells with RD114/type D retroviruses results in impaired amino acid transport, suggesting a mechanism for virus toxicity and immunosuppression. The identification and functional characterization of this retrovirus receptor provide insight into the retrovirus life cycle and pathogenesis and will be an important tool for optimization of gene therapy using vectors derived from RD114/type D retroviruses.

Calcium-dependent enzyme activation and vacuole formation in the apical granular region of pancreatic acinar cells

The pancreatic acinar cell produces powerful digestive enzymes packaged in zymogen granules in the apical pole. Ca2+ signals elicited by acetylcholine or cholecystokinin (CCK) initiate enzyme secretion by exocytosis through the apical membrane. Intracellular enzyme activation is normally kept to a minimum, but in the often-fatal human disease acute pancreatitis, autodigestion occurs. How the enzymes become inappropriately activated is unknown. We monitored the cytosolic Ca2+ concentration ([Ca2+]i), intracellular trypsin activation, and its localization in isolated living cells with specific fluorescent probes and studied intracellular vacuole formation by electron microscopy as well as quantitative image analysis (light microscopy). A physiological CCK level (10 pM) eliciting regular Ca2+ spiking did not evoke intracellular trypsin activation or vacuole formation. However, stimulation with 10 nM CCK, evoking a sustained rise in [Ca2+]i, induced pronounced trypsin activation and extensive vacuole formation, both localized in the apical pole. Both processes were abolished by preventing abnormal [Ca2+]i elevation, either by preincubation with the specific Ca2+ chelator 1,2-bis(O-aminophenoxy)ethane-N,N-N′,N′-tetraacetic acid (BAPTA) or by removal of external Ca2+. CCK hyperstimulation evokes intracellular trypsin activation and vacuole formation in the apical granular pole. Both of these processes are mediated by an abnormal sustained rise in [Ca2+]i.

Applications of pox virus vectors to vaccination: an update.

Recombinant pox viruses have been generated for vaccination against heterologous pathogens. Amongst these, the following are notable examples. (i) The engineering of the Copenhagen strain of vaccinia virus to express the rabies virus glycoprotein. When applied in baits, this recombinant has been shown to vaccinate the red fox in Europe and raccoons in the United States, stemming the spread of rabies virus infection in the wild. (ii) A fowlpox-based recombinant expressing the Newcastle disease virus fusion and hemagglutinin glycoproteins has been shown to protect commercial broiler chickens for their lifetime when the vaccine was administered at 1 day of age, even in the presence of maternal immunity against either the Newcastle disease virus or the pox vector. (iii) Recombinants of canarypox virus, which is restricted for replication to avian species, have provided protection against rabies virus challenge in cats and dogs, against canine distemper virus, feline leukemia virus, and equine influenza virus disease. In humans, canarypox virus-based recombinants expressing antigens from rabies virus, Japanese encephalitis virus, and HIV have been shown to be safe and immunogenic. (iv) A highly attenuated vaccinia derivative, NYVAC, has been engineered to express antigens from both animal and human pathogens. Safety and immunogenicity of NYVAC-based recombinants expressing the rabies virus glycoprotein, a polyprotein from Japanese encephalitis virus, and seven antigens from Plasmodium falciparum have been demonstrated to be safe and immunogenic in early human vaccine studies.

Initiation of (-) strand DNA synthesis from tRNA(3Lys) on lentiviral RNAs: implications of specific HIV-1 RNA-tRNA(3Lys) interactions inhibiting primer utilization by retroviral reverse transcriptases.

Initiation of minus (-) strand DNA synthesis was examined on templates containing R, U5, and primer-binding site regions of the human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1), feline immunodeficiency virus (FIV), and equine infectious anemia virus (EIAV) genomic RNA. DNA synthesis was initiated from (i) an oligoribonucleotide complementary to the primer-binding sites, (ii) synthetic tRNA(3Lys), and (iii) natural tRNA(3Lys), by the reverse transcriptases of HIV-1, FIV, EIAV, simian immunodeficiency virus, HIV type 2 (HIV-2), Moloney murine leukemia virus, and avian myeloblastosis virus. All enzymes used an oligonucleotide on wild-type HIV-1 RNA, whereas only a limited number initiated (-) strand DNA synthesis from either tRNA(3Lys). In contrast, all enzymes supported efficient tRNA(3Lys)-primed (-) strand DNA synthesis on the genomes of FIV and EIAV. This may be in part attributable to the observation that the U5-inverted repeat stem-loop of the EIAV and FIV genomes lacks an A-rich loop shown with HIV-1 to interact with the U-rich tRNA anticodon loop. Deletion of this loop in HIV-1 RNA, or disrupting a critical loop-loop complex by tRNA(3Lys) extended by 9 nt, restored synthesis of HIV-1 (-) strand DNA from primer tRNA(3Lys) by all enzymes. Thus, divergent evolution of lentiviruses may have resulted in different mechanisms to use the same host tRNA for initiation of reverse transcription.

Thymus transplantation, a critical factor for correction of autoimmune disease in aging MRL/+mice.

MRL/MP-+/+ (MRL/+) mice develop pancreatitis and sialoadenitis after they reach 7 months of age. Conventional bone marrow transplantation has been found to be ineffective in the treatment of these forms of apparent autoimmune disease. Old MRL/+ mice show a dramatic thymic involution with age. Hematolymphoid reconstitution is incomplete when fetal liver cells (as a source of hemopoietic stem cells) plus fetal bone (FB; which is used to recruit stromal cells) are transplanted from immunologically normal C57BL/6 donor mice to MRL/+ female recipients. Embryonic thymus from allogeneic C57BL/6 donors was therefore engrafted along with either bone marrow or fetal hematopoietic cells (FHCs) plus fragments of adult or fetal bone. More than seventy percent of old MRL/+ mice (> 7 months) that had been given a fetal thymus (FT) transplant plus either bone marrow or FHCs and also bone fragments survived more than 100 days after treatment. The mice that received FHCs, FB, plus FT from allogeneic donors developed normal T cell and B cell functions. Serum amylase levels decreased in these mice whereas they increased in the mice that received FHCs and FB but not FT. The pancreatitis and sialoadenitis already present at the time of transplantations were fully corrected according to histological analysis by transplants of allogeneic FHCs, FB and FT in the MRL/+ mice. These findings are taken as an experimental indication that perhaps stem cell transplants along with FT grafts might represent a useful strategy for treatment of autoimmune diseases in aged humans.

Synthesis and targeted delivery of an azidothymidine homodinucleotide conferring protection to macrophages against retroviral infection.

The infectivity and replication of human (HIV-1), feline (FIV), and murine (LP-BM5) immunodeficiency viruses are all inhibited by several nucleoside analogues after intracellular conversion to their triphosphorylated derivatives. At the cellular level, the main problems in the use of these drugs concern their limited phosphorylation in some cells (e.g., macrophages) and the cytotoxic side effects of nucleoside analogue triphosphates. To overcome these limitations a new nucleoside analogue homodinucleotide, di(thymidine-3'-azido-2',3'-dideoxy-D-riboside)-5'-5'-p1-p2-pyrophosphat e (AZTp2AZT), was designed and synthesized. AZTp2AZT was a poor in vitro inhibitor of HIV reverse transcriptase, although it showed antiviral and cytotoxic activities comparable to those of the parent AZT when added to cultures of a HTLV-1 transformed cell line. AZTp2AZT encapsulated into erythrocytes was remarkably stable. Induction of erythrocyte-membrane protein clusterization and subsequent phagocytosis of AZTp2AZT-loaded cells allowed the targeted delivery of this impermeant drug to macrophages where its metabolic activation occurs. The addition of AZTp2AZT-loaded erythrocytes to human, feline, and murine macrophages afforded almost complete in vitro protection of these cells from infection by HIVBa-L, FIV, and LP-BM5, respectively. Therefore, AZTp2AZT, unlike the membrane-diffusing azidothymidine, acts as a very efficient antiretroviral prodrug following selective targeting to macrophages by means of loaded erythrocytes.

Identification of a hexapeptide inhibitor of the human immunodeficiency virus integrase protein by using a combinatorial chemical library.

Integration of human immunodeficiency virus (HIV) DNA into the human genome requires the virus-encoded integrase (IN) protein, and therefore the IN protein is a suitable target for antiviral strategies. To find a potent HIV IN inhibitor, we screened a "synthetic peptide combinatorial library." We identified a hexapeptide with the sequence HCKFWW that inhibits IN-mediated 3'-processing and integration with an IC50 of 2 microM. The peptide is active on IN proteins from other retroviruses such as HIV-2, feline immunodeficiency virus, and Moloney murine leukemia virus, supporting the notion that a conserved region of IN is targeted. The hexapeptide was also tested in the disintegration reaction. This phosphoryl-transfer reaction can be carried out by the catalytic core of IN alone, and the peptide HCKFWW was found to inhibit this reaction, suggesting that the hexapeptide acts at or near the catalytic site of IN. Identification of an IN hexapeptide inhibitor provides proof of concept for the approach, and, moreover, this peptide may be useful for structure-function analysis of IN.

Linfoma renale del gatto:rilievi anatomopatologici, immunofenotipizzazione delle popolazioni linfocitarie ed espressione tissutale dell'antigene virale FeLV gp70.

Riassunto Il linfoma è una delle neoplasie più diffuse nel gatto. Questa neoplasia è stata classificata in base alla localizzazione anatomica nella forma Mediastinica (che interessa il timo e/o i linfonodi mediastinici), Alimentare, Multicentrica (che interessa diversi linfonodi e/o la milza e/o il fegato, Extranodale (che coinvolge i reni, SNC o la cute). Le cellule neoplastiche sono caratterizzate da diverse sottopopolazioni, che sono definite tramite immunofenotipizzazione ottenuta mediante tecniche immunoistochimiche (IHC), così che possano essere classificate come cellule B o T o non B/non T. I gatti infetti dal virus della leucemia felina (FeLV, Gammaretrovirus) presentano elevata incidenza di linfomi rispetto ai gatti non infetti. I meccanismi proposti di sviluppo neoplastico sono mutagenesi inserzionali o stimolazione persistente delle cellule immunitarie dell’ospite da parte di antigeni virali, i quali possono promuovere la trasformazione in senso maligno dei linfociti. Lo scopo di questo lavoro è stato esaminare i rilievi patologici, l’espressione di FeLV e l’immonofenotipo (B, T, nonB/nonT) nei reni felini affetti da linfoma. Abbiamo effettuato colorazione Ematossilina- Eosina ed Immunoistochimica per FeLV gp70, CD3 e CD79. Nello studio sono stati inclusi i tessuti di 49 gatti presentati all’Unità Operativa di Anatomia Patologica e Patologia Generale del Dipartimento di Scienze Medico Veterinarie dell’Università degli studi di Parma. Il 39% dei casi (19/49) sono caratterizzati dalla presenza di lesioni linfomatose a livello renale. Questa popolazione è costituita dal 52,6% 3 (10/19) maschi e dal 47,4% (9/19) femmine. L’età è compresa tra 8 mesi e 17 anni ed in particolare 26,6% (5/19) sono giovani (0-2 anni), 47,4% (9/19) sono adulti (2-10 anni) e 26,3% (5/19) sono anziani (>10 anni). Per quanto riguarda la classificazione anatomica la forma renale appare primitiva in 5 casi (25%), in 8 casi (42%) appare secondaria a linfomi multicentrici, in 3 casi (15,7%) a linfomi mediastinici e in altri 3 casi (15,7%) a linfomi gastrici e intestinali. Per quanto riguarda l’immunofenotipizzazione sono risultati CD3 positivi il 73,7% (14/19) e CD3 negativi il 27,3% (5/19); CD79 alpha positivi il 26,3% (5/19) e CD79 alpha negativi il 73,7% (14/19); l’espressione della proteina gp70 è stata individuata nel 78,9% (15/19) delle neoplasie renali, mentre il 21,1% (4/19) non presentava espressione della proteina. Nei 4 anni presi in considerazione nello studio si evince un’elevata incidenza della localizzazione anatomica renale sul totale di linfomi osservati. Non si è notata correlazione statistica tra linfomi renali, età e sesso dei soggetti presi in esame ma vi è un’elevata percentuale di animali adulti ed anziani affetti dalla patologia. Nella valutazione fenotipica dell’infiltrato neoplastico si è osservata l’elevata espressione di CD3, caratterizzando i linfociti come appartenenti alla sottopopolazione T. Inoltre si è evidenziato come un elevato numero di cellule neoplastiche esprimano gp70; ciò permette di affermare che i linfociti neoplastici sono infettati dal virus FeLV, il quale inoltre è in attiva replicazione. I marker CD3 e gp70 sono risultati fortemente correlati statisticamente; si può affermare perciò che l’espansione clonale dei linfociti T è correlata alla presenza e replicazione del virus.

Estudo retrospectivo das afecções orais em 754 felinos domésticos (Felis catus) atendidos no Laboratório de Odontologia Comparada da Universidade de São Paulo

Objetivou-se fazer um estudo retrospectivo avaliando quais as afecções da cavidade oral foram mais frequentes nos gatos domésticos atendidos no Laboratório de Odontologia Comparada da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade de São Paulo, relatando estatisticamente a prevalência das afecções da cavidade oral de gatos, enfatizando se há correlação entre elas e com características como raça, sexo, faixa etária e estado reprodutivo. Os dados analisados dos 754 prontuários foram raça, idade, sexo, estado reprodutivo, diagnóstico, tratamento e, no caso de neoplasia, sua localização e diagnóstico histopatológico. As principais doenças diagnosticadas foram doença periodontal, fratura dentária, gengivoestomatite crônica felina, lesão de reabsorção dentária felina, neoplasia oral e traumatismo do sistema estomatognático (luxação de articulação temporomandibular, fenda palatina, fratura de processo coronoide, fratura de zigomático, disjunção de sínfise, fratura de maxila e mandíbula). A idade dos animais variou de menos de um ano a 20 anos, sendo que, os animais tinham, em média 7,2 anos (desvio padrão = 4,9) e a faixa etária mais frequente foi de um a cinco anos. Os gatos sem raça definida (66,5%), siameses (19,0%) e persas (10,2%) totalizaram 95,7% de todos os felinos atendidos no LOC. A doença periodontal foi a afecção mais frequente e esteve presente em 38,3% da população estudada. A fratura dentária, segunda mais frequente, esteve presente em 27,2% dos animais. Houve associação estatisticamente significativa (p=0,026) entre fratura dentária e faixa etária, já que a proporção de animais entre um e cinco anos de idade com fratura foi maior do que a das outras faixas etárias. A lesão de reabsorção dentária felina (LRDF) esteve presente em 19,6% dos gatos estudados, sendo a terceira afecção mais prevalente dentre as pesquisadas. Esta lesão foi mais frequente em gatos com idade entre 11 e 15 anos e houve associação estatisticamente significativa entre a LRDF e a doença periodontal e entre LRDF e gengivite. A prevalência de gengivoestomatite crônica felina foi de 15,7% entre os felinos pesquisados e a proporção de animais com idades entre seis e dez anos com esta doença foi maior do que em outras faixas etárias. As neoplasias estavam presentes em 9,8% dos gatos, sendo que em 46 dos 72 animais que apresentaram alguma neoplasia tinham mais de dez anos de idade. O carcinoma de células escamosas foi o neoplasma mais comum, correspondendo a 63,2% das neoformações que foram submetidas ao exame histopatológico. As fraturas ósseas do sistema estomatognático corresponderam a 19,3% dos atendimentos, sendo a sínfise mentoniana e o corpo da mandíbula os locais mais comuns de fraturas. Concluiu-se que: existe grande variedade de afecções que acometem a cavidade oral de gatos, sendo a doença periodontal, fratura dentária, lesão de reabsorção dentária, gengivite, gengivoestomatite crônica, neoplasias orais e fraturas dos ossos do sistema estomatognático as mais prevalentes delas; é de extrema importância que as anotações nas fichas de atendimento sejam feitas da maneira mais completa possível, para que informações não sejam perdidas

Células-tronco localizadas na cinta placentária de carnívoros domésticos (Canis familiaris e Felis domesticus)

As células-tronco podem ser isoladas tanto de tecidos embrionários quanto de tecidos provenientes de um organismo adulto. Este projeto teve por objetivo caracterizar, descrever as células derivadas da região uterina e da cinta placentária junção materno/fetal da placenta de carnívoros domésticos (cães e gatos), e verificar a sua capacidade de pluripotência. Os úteros gestantes e não gestantes foram obtidos em campanhas de castrações e de controle populacional de cães e gatos, na cidade de Pirassununga/SP. Foram coletados 24 úteros gravídicos de animais hígidos, em diferentes idades gestacionais. O material foi dividido em três fases distintas da gestação, ou seja inicio que compreende de 8 a 20 dias de gestação; meio de 21 a 30 dias de gestação e final de 31 a 60 dias de gestação. O material foi coletado de fêmeas caninas e felinas, quatro úteros de cada fase, totalizando 12 úteros de cães e 12 de felinos. Coletamos também 8 úteros de fêmeas nulíparas (4 de cadelas e 4 de gatas) e 8 úteros com um mês pós parto (4 de cadelas e 4 de gatas). As amostras foram fixadas em paraformoldeido tamponado a 4% para a análise histológica e de imunohistoquimica. Para a padronização da imunohistoquimica inúmeros testes de marcação e diluição dos anticorpos utilizados nesta pesquisa foram realizados, todo protocolo aqui descrito foi padronizado pela primeira vez. Nas análises de imunohistoquimica avaliamos a expressão de marcadores associados a células-tronco pluripotentes Nanog, Oct4 e Sox2. Nas cadelas, as marcações foram positivas em todas as fases, gestacionais e não gestacionais. A detecção dessas proteínas nesta espécie ficaram padronizadas, destacando algumas diferenças quantitativas durante alguns períodos da gestação. Foi observado que o Oct4 na cadela, mostra uma diferença significativa (p=0,0064), entre as fases de início e meio da gestação e entra o início e a fase de termo. Quando comparados os resultados das análises imunohistoquimicas utilizando os três anticorpos entre si, nos três períodos gestacionais ficou evidente uma diferença (p=0,0005) somente relativa a proteína Nanog com Oct4. Nas gatas apenas foi possível padronizar o protocolo do Nanog e do Sox2, sendo a marcação feita com Oct4 negativa. Nesta espécie foi possível observar uma diferença da proteína Nanog (p=0,0006) quando comparada na fase inicial para a fase do meio e início da gestação para a fase termo. No que se refere as fêmeas nulíparas e fêmeas pós-parto destaca-se a ausência de diferenças quando comparados os anticorpos na fase pós parto tanto em cadelas quanto em gatas. Na fase nulípara foram observadas diferenças somente na cadela (p=0,0018) para os três anticorpos. Desta forma, a caracterização de células de origem placentária com característica de células tronco pode abrir um leque de possibilidades para obtenção destas células de forma mais ética, uma vez que este material é descartado na castrações. Foi possível a identificação das células que expressão proteínas pluripotentes em diferentes idades gestacionais, tanto na região de cinta placentária como no útero. Apesar de semelhantes, as espécies aqui estudadas apresentaram diferenças na realização do protocolo da imunihistoquímica. Pesquisas relacionadas com as células-tronco do endométrio vêm crescendo, principalmente porque estas células podem ser facilmente obtidas, a partir de fontes descartadas, sem entraves éticos. Desta forma tem o potencial de serem uma nova fonte para o desenvolvimento na terapêutica como terapia celular

Circular Tripod Basin

7 1/64 in.x 1 ft. 4 47/64 in.; bronze

Circular Tripod Basin: leg

bronze

Circular Tripod Basin, bottom

bronze