HLA-Bw4-B*57 and Cw*18 alleles are associated with plasma viral load modulation in HIV-1 infected individuals in Salvador, Brazil

Host genetic factors play an important role in mediating resistance to HIV-1 infection and may modify the course of infection. HLA-B alleles (Bw4 epitope; B*27 and B*57) as well as killer cell immunoglobulin-like receptors have been associated with slow progression of HIV-1 infection. OBJECTIVE: To evaluate the association between serological epitopes HLA-Bw4 and HLA-Bw6 and prognostic markers in AIDS. METHODS: 147 HIV-infected individuals in Bahia, Northeast Brazil, were genotyped for HLA class I locus. HLA class I genotyping was performed by hybridization with sequence-specific oligonucleotide probes following amplification of the corresponding HLA-A, HLA-B and HLA-C genes. Statistical analysis was performed using Fisher's exact and ANOVA tests for categorical and continuous variables, respectively. RESULTS: We detected a significant association (χ2 = 4.856; p = 0.018) between the presence of HLA-Bw4 and low levels of viremia. Eighteen out of the 147 HIV-infected individuals presented viremia <1,800 copies/mL and 129 presented viremia > 2,000 copies/mL. Ninety and four percent (17/18) of all individuals with viremia < 1,800 copies/mL carried HLA-Bw4, compared to 67.4% (87/129) of individuals with viremia > 2,000 copies/mL. Additionally, we found a significantly higher frequency of B*57 (OR = 13.94; 95% CI = 4.19-46.38; p < 0.0001) and Cw*18 (OR = 16.15; 95% CI = 3.46-75.43; p < 0.0001) alleles, favoring the group with lower viremia levels, in comparison with those with higher viral load. CONCLUSION: HLA-Bw4-B*57 and Cw*18 alleles are associated with lower level of viral load in HIV-infected Brazilian patients. These findings may help us in understanding the determinants of HIV evolution in Brazilian patients, as well as in providing important information on immune response correlates of protection for such population.

Análise filogenética de genes de provável origem não humana de rotavírus do grupo A em espécimes fecais de crianças com gastrenterite aguda provenientes de Belém, Brasil

Os rotavírus (RVs) são a principal causa de gastrenterites viróticas agudas tanto em seres humanos, como em animais jovens de várias espécies, incluindo bezerros, equinos, suínos, caninos, felinos e aves. A diversidade genética dos RVs está associada a diferentes mecanismos de evolução. Nesse contexto registrem-se: mutação pontual, rearranjo genômico e reestruturação (reassortment). O objetivo do presente estudo foi realizar a caracterização molecular dos genes que codificam para as proteínas estruturais e não-estruturais em amostras não usuais de RVs. Os espécimes clínicos selecionados para este estudo foram oriundos de projetos de pesquisa em gastrenterites virais conduzidos no Instituto Evandro Chagas e provenientes de crianças e neonato com gastrenterite por RVs. Os espécimes fecais foram submetidos à reação em cadeia mediada pela polimerase, para os genes estruturais (VP1-VP4, VP6 e VP7) e não estruturais (NSP1-NSP6), os quais foram sequenciados posteriormente. Oito amostras não usuais de RV oriundas de crianças e neonato com gastrenterite foram analisadas evidenciando a ocorrência de eventos de rearranjos entre genes provenientes de origem animal em 5/8 (62,5%) das amostras analisadas. Desta forma, o presente estudo demonstra que apesar de ser rara a transmissão de RVs entre espécies (animais – humanos), ela está ocorrendo na natureza, como o que possivelmente ocorreu nas amostras do presente estudo NB150, HSP034, HSP180, HST327 e RV10109. O estudo é pioneiro na região amazônica e reforça dados descritos anteriormente que demonstram o estreito relacionamento existente entre genes provenientes de origem humana e animal que possam representar um desafio às vacinas ora em uso introduzidas em escala progressiva nos programas nacionais de imunização.

Análise molecular dos genes VP4, VP7 e NSP4 de rotavírus do tipo G1 circulantes em Belém e Marituba, Pará, Brasil, de 1982 a 2008

Os rotavírus são os principais agentes virais causadores de gastrenterite aguda e responsáveis por 36% dos casos hospitalizações entre crianças menores de cinco anos, resultando em 453.000 óbitos anualmente, principalmente em países em desenvolvimento. Pertencem à família Reoviridae, gênero Rotavirus, possui RNA de dupla fita (dsRNA) com 11 segmentos codificando 12 proteínas. O genótipo G1 se apresenta geralmente com maior frequência nas investigações epidemiológicas, circulando em várias partes do mundo sob diferentes prevalências. Este estudo teve como objetivo analisar a variabilidade genética dos genes VP4, VP7 e NSP4 dos rotavírus G1 circulantes nos municípios de Belém e Marituba, Pará, Brasil, no período de 1982 a 2008. Foram selecionadas 83 amostras previamente caracterizadas como G1 e submetidas a RT-PCR. Os espécimes foram provenientes de sete estudos realizados no IEC. Foi possível a amplificação para os três genes em estudo de 63 (75,9%) espécimes. Foram detectadas as linhagens 1 (8/63, 12,7 %), 2 (29/63, 46,0%), 3 (18/63, 28,6%) e 9 (8/63, 12,7%) para o gene VP7. Co-predominaram as sublinhagens 2E e 3A concorrendo com um total de 57,1% (36/63) das amostras. Foram observadas três substituições de aminoácidos (97 [D→E], 147 [S→N] e 218 [I→V]) no gene VP7 nas regiões antigênicas (A, B e C) nas amostras das linhagens 1, 2 e 9. Todas as amostras apresentaram a especificidade P[8] para o gene VP4 e as linhagens 2 (21/63, 33,3%) e 3 (42/63, 66,7%) foram detectadas. No gene da VP4 ocorreram duas alterações (35 [I→V] e 38 [S→G]) na região antigênica em todas as amostras analisadas. Para o gene NSP4, todas as amostras pertenceram ao tipo E1. Houve mudanças de nucleotídeos nas posições 47 (C→T) e 101 (T→C), resultando em alteração aminoacídica nos resíduos 16 (S→P) e 34 (L→P) em todas as amostras analisadas e nove espécimes demonstraram alteração no sítio de toxicidade da NSP4 (aa 131). Tal análise permitiu ampliar o conhecimento da diversidade genética e da circulação de variantes de rotavírus G1, representando o primeiro estudo da epidemiologia molecular deste genótipo no Brasil e confirmar a alta heterogeneidade que este tipo apresenta.

Associação entre marcadores da resposta inflamatória e a imunopatogênese de agentes infecciosos de natureza viral (Vírus da dengue, HTLV-1 e HTLV-2) e bacteriana (Chlamydia trachomatis e Chlamydia pneumoniae)

A base genética das doenças é frequentemente estudada a partir dos polimorfismos dos genes de citocinas. O presente estudo investigou marcadores da resposta inflamatória associados a infecções virais e bacterianas que possam influenciar o curso da infecção. Foram medidos os níveis séricos (por ensaio imunoenzimático) e os polimorfismos de TNF-α (-308), TNF-β (+252), IFN-γ (+874) e da proteína C reativa, por meio de PCR e RFLP ou PCR alelo específico, em grupos de pessoas infectadas pelo vírus da dengue (n=80), com doença febril, não infectados (100), um grupo de infectados pelo HTLV (30 sintomáticos e 47 assintomáticos), um grupo com doença coronariana (58 com sororreatividade para Chlamydia e 31 com sorologia negativa) e um grupo controle (99 pessoas com sorologia negativa para dengue, HTLV e Chlamydia). Nenhum grupo mostrou associação com informações demográficas. O Vírus da dengue 3 (66,2%) e o HTLV-1 (90% em sintomáticos e 76,6% em assintomáticos) foram os agentes mais frequentes dentre os grupos respectivos. A maioria com doença coronariana (65,1%) apresentou anticorpos para Chlamydia (39,6% para C. trachomatis e C. pneumoniae, 58,6% apenas para C. trachomatis e 1,7% somente para C. pneumoniae). Foram significantes as diferenças encontradas entre: (i) os níveis séricos de TNF-β, IFN-γ e PrtCR dos grupos dengue positivo e dengue negativo com o grupo controle (p< 0,01); (ii) os níveis séricos de TNF-α, TNF-β, e IFN-γ dos grupos de HTLV (incluindo os tipos) e grupo controle; (iii) os níveis séricos de TNF-α, TNF-β, IFN-γ e PrtCR entre os pacientes com doença coronariana e sorologia positiva para Chlamydia e o grupo controle; (iv) a presença de anticorpos para C. trachomatis e C. pneumoniae e o grupo controle na comparação com a TNF-β, IFN-γ e PrtCR. As distribuições de frequências genotípicas foram estatisticamente significantes para os polimorfismos: (i) dos genes TNF-α (p=0,0494) e IFN-γ (p= 0,0008), entre os grupos dengue positivo, dengue negativo e controle e para o IFN-γ (p= 0,0007) entre os grupos DEN 1, DEN 2 e DEN 3 e o controle; (ii) do gene IFN-γ (p= 0,0023) nos grupos de pacientes com doença coronariana e sorologia positiva para C. trachomatis e C. pneumoniae, assim como nos monoreativos na comparação entre a positividade para C. trachomatis e o grupo controle.

Investigação dos polimorfismos nos genes FAS e FASL em indivíduos infectados pelo Vírus da imunodeficiência humana-1 (HIV-1)

No presente estudo foram investigadas as freqüências dos polimorfismos nos genes FAS e FASL em um grupo de 198 indivíduos soropositivos para o HIV-1 e 191 indivíduos controles soronegativos, com o objetivo de avaliar a ocorrência de uma possível associação entre os polimorfismos nestes genes e a infecção pelo HIV-1. A identificação dos alelos A e G do polimorfismo -670 FAS foi realizada por meio da técnica de PCR, utilizando seqüências de iniciadores específicos e posterior digestão enzimática (RFLP) com a enzima MvaI. A identificação dos alelos A e G do polimorfismo -124 FASL, bem como T e delT do polimorfismo -169 FASL foi realizada através da técnica de ACRS, seguido de RFLP com as endonucleases de restrição FokI e HincII, respectivamente. As análises das freqüências alélicas e genotípicas dos polimorfismos analisados não mostraram qualquer diferença significativa entre soropositivos e soronegativos. A análise da quantificação dos linfócitos T CD4⁺ entre os portadores dos diferentes genótipos do polimorfismo -670 FAS revelou uma associação significativa, sugerindo que o estado de portador do alelo G, em homo ou heterozigose, nos indivíduos infectados pelo HIV-1 pode ser um fator de proteção à depleção destas células no curso da infecção pelo HIV-1. As associações entre o número de linfócitos TCD8⁺, a carga viral plasmática e os polimorfismos analisados não foram estatisticamente significantes. Desse modo, pode-se sugerir, que o polimorfismo -670 do gene FAS, influencie na apoptose dos linfócitos T CD4⁺ no curso da infecção pelo HIV-1, assim, faz-se necessário estudos adicionais visando confirmar ou não esta associação, uma vez que a identificação desse polimorfismo pode ser, no futuro, uma importante ferramenta a ser utilizada no acompanhamento da infecção.

Caracterização dos genes codificadores da hemaglutinina e PB2 do vírus Influenza A (H1N1) pandêmico isolado na mesorregião metropolitana de Belém

A recente pandemia de gripe de 2009/2010 causada pelo vírus A (H1N1) pandêmico mostrou um perfil de gravidade diferente da gripe sazonal, pois um percentual considerável de casos graves e fatais ocorreu em indivíduos adultos jovens, sem comorbidade. A virulência dos vírus Influenza A (H1N1) pandêmico resulta de interações protéicas complexas e depende essencialmente de alguns genes virais. O objetivo deste estudo foi caracterizar os genes codificadores da hemaglutinina (H1) e polimerase básica 2 (PB2) do vírus Influenza A (H1N1) pandêmico mediante a obtenção de cepas provenientes de pacientes com gripe procedente da mesorregião metropolitana de Belém-PA. O tamanho amostral foi constituído de 87 amostras aleatórias de ambos os sexos de 0 a 96 anos, com síndrome respiratória aguda grave (SRAG) sem nenhuma comorbidade relatada, no período de maio de 2009 a agosto de 2010. As amostras foram isoladas em cultura de célula MDCK e analisadas por técnicas de biologia molecular que compreenderam três etapas principais: a) extração do RNA viral (RNAv) a partir do sobrenadante celular; b) amplificação do RNAv pela técnica de Reação em Cadeia mediada pela Polimerase precedida de Transcrição Reversa (RT-PCR); c) sequenciamento completo dos genes codificadores da H1 e PB2. Das 87 cepas amplificadas pelo RT-PCR, em 82 tornou-se possível a obtenção e análise de sequências para o gene HA, enquanto que de 81 amostras virais obteve-se sequências para o gene PB2. A análise comparativa das sequências obtidas com a sequência da cepa vacinal (A/California/07/2009(H1N1)) revelou substituições aminoacídicas na HA (P83S; D97N; S203T; D222G; Q293H e I321V) e na PB2 (K340N; K526R e M631L), no entanto sem associação a hospitalização. Ao nível de substituição na HA, a D97N isolada ou associada com a S203T, foi detectada com mais frequência na primeira onda. Já ao nível da PB2 a substituição K526R foi mais encontrada em cepas que circularam na primeira onda, enquanto que, a M631L foi mais evidenciada na segunda. A substituição D222G na HA só foi encontrada em casos de óbitos. Por fim, observou-se uma tendência de alterações nos sítios antigênicos da HA. Sendo assim, a contínua vigilância genética e antigênica do vírus Influenza A (H1N1) pdm em circulação, bem como o compartilhamento de informações é de extrema importância para a melhor recomendação possível para os vírus que entram na composição vacinal evitando assim maior risco de epidemias severas no futuro.

Ocorrência de patógenos de origem bacteriana e viral e marcadores de virulência de Escherichia coli e Rhodococcus equi isolados das fezes de aves silvestres de cativiero da fauna brasileira

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FMVZ

Análise da expressão de genes oncogênicos selecionados do KSHV em células endoteliais TIVE-LTC co-cultivadas com células linfóides Jurkat com e sem expressão constitutiva da proteína tat do HIV-1

O Herpesvírus associado ao sarcoma de Kaposi (KSHV), ou Herpesvírus Humano tipo 8 (HHV-8), é o agente etiológico do sarcoma de Kaposi (SK), uma neoplasia maligna vascular. O ciclo biológico do KSHV apresenta duas fases, denominadas ciclo latente e ciclo lítico (ou produtivo). O ciclo latente é marcado pela expressão de um número reduzido de genes virais, com destaque para LANA e vFLIP. No ciclo lítico ocorre a replicação do genoma viral e a produção de novas partículas virais infecciosas; dentre seus principais produtos destacam-se as proteínas Rta, vGPCR e K1. LANA, vFLIP, vGPCR e K1 apresentam propriedades oncogênicas relatadas na literatura, enquanto Rta têm papel importante na regulação da transição entre os ciclos lítico e latente do KSHV. O KSHV é requerido para o desenvolvimento do SK. No entanto, a infecção pelo vírus não é suficiente para o desenvolvimento da doença. Por outro lado, sabe-se que o HIV é um co-fator importante, que favorece o desenvolvimento dessa neoplasia. Sugere-se que a proteína tat do HIV-1 amplifica a infectividade do KSHV, hiper-regulando a expressão de diferentes genes herpesvirais e colaborando para o crescimento e sobrevivência de células endoteliais que compõem as lesões do SK. A fim de contribuir para um melhor entendimento dos efeitos da proteína tat do HIV-1 em células infectadas pelo KSHV, o presente trabalho descreveu eventuais alterações na expressão dos genes codificadores de vFLIP, LANA, vGPCR, Rta e K1 em células endoteliais de veia umbilical humana imortalizada pela telomerase e infectada pelo KSHV a longo prazo (TIVE-LTCs) expostas à proteína tat do HIV-1 produzida por células linfóides T (CLTs) em co-cultivo. Células Jurkat contendo ou não vetor da proteína tat do HIV-1 foram utilizadas como CLTs e co-cultivadas com TIVE-LTCs por 48, 72 e 96 horas. Após extração do RNA total das...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

Toll-Like recepctors (TLRs) and retinoic acid inducible gene – I (RIG-I) activation by viral analogs in bovine endometrial cells

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Anti-parasitic and anti-viral immune responses in insects

Insects encounter many microorganisms in nature and to survive they have developed counter measures against the invading pathogens. In Drosophila melanogaster research on insect immunity has mainly been focused on infections by bacteria and fungi. We have explored the immune response against natural infections of the parasite Octosporea muscaedomesticae and the Drosophila C virus as compared to natural infections of bacteria and fungi. By using Affymetrix Drosophila GeneChips, we were able to obtain 48 genes uniquely induced after parasitic infection. It was also clearly shown that natural infections led to different results than when injecting the pathogens. In order to search for the ultimate role of the lepidopteran protein hemolin, we used RNA interference (RNAi). We could show that injection of double stranded RNA (dsRNA) of Hemolin in pupae of Hyalophora cecropia led to embryonic malformation and lethality and that there was a sex specific difference. We continued the RNAi investigation of hemolin in another lepidopteran species, Antheraea pernyi, and discovered that hemolin was induced by dsRNA per se. A similar induction of hemolin was seen after infection with baculovirus and we therefore performed in vivo experiments on baculovirus infected pupae. We could show that a low dose of dsHemolin prolonged the period before the A. pernyi pupae showed any symptoms of infection, while a high dose led to a more rapid onset of symptoms. By performing in silico analysis of the hemolin sequence from A. pernyi in comparison with other Hemolin sequences, it was possible to select a number of sites that either by being strongly conserved or variable could be important targets for future studies of hemolin function.

Molecular basis oh herpes simplex virus entry into the cell and retargeting of the viral tropism for the design of oncolytic herpesviruses

Herpes simplex virus 1 (HSV-1) infects oral epitelial cells, then spreads to the nerve endings and estabilishes latency in sensory ganglia, from where it may, or may not reactivate. Diseases caused by virus reactivation include mild diseases such as muco-cutaneous lesions, and more severe, and even life-threatening encephalitis, or systemic infections affecting diverse organs. Herpes simplex virus represents the most comprehensive example of virus receptor interaction in Herpesviridae family, and the prototype virus encoding multipartite entry genes. In fact, it encodes 11-12 glycoproteins and a number of additional membrane proteins: five of these proteins play key roles in virus entry into subsceptible cells. Thus, glycoprotein B (gB) and glycoprotein C (gC) interact with heparan sulfate proteoglycan to enable initial attachment to cell surfaces. In the next step, in the entry cascade, gD binds a specific surface receptor such as nectin1 or HVEM. The interaction of glycoprotein D with the receptor alters the conformation of gD to enable the activation of gB, glycoprotein H, and glycoprotein L, a trio of glycoproteins that execute the fusion of the viral envelope with the plasma membrane. In this thesis, I described two distinct projects: I. The retargeting of viral tropism for the design of oncolytic Herpesviruses: • capable of infecting cells through the human epitelial growth factor receptor 2 (HER2), overexpressed in highly malignant mammary and ovarian tumors and correlates with a poor prognosis; • detargeted from its natural receptors, HVEM and nectin1. To this end, we inserted a ligand to HER2 in gD. Because HER2 has no natural ligand, the selected ligand was a single chain antibody (scFv) derived from MAb4D5 (monoclonal antibody to HER2), herein designated scHER2. All recombinant viruses were targeted to HER2 receptor, but only two viruses (R-LM113 and R-LM249) were completely detargeted from HVEM and nectin1. To engineer R-LM113, we removed a large portion at the N-terminus of gD (from aa 6 to aa 38) and inserted scHER2 sequence plus 9-aa serine-glycine flexible linker at position 39. On the other hand, to engineer R-LM249, we replaced the Ig-folded core of gD (from aa 61 to aa 218) with scHER2 flanked by Ser-Gly linkers. In summary, these results provide evidence that: i. gD can tolerate an insert almost as big as gD itself; ii. the Ig-like domain of gD can be removed; iii. the large portion at the N-terminus of gD (from aa 6 to aa 38) can be removed without loss of key function; iv. R-LM113 and R-LM249 recombinants are ready to be assayed in animal models of mammary and ovary tumour. This finding and the avaibility of a large number of scFv greatly increase the collection of potential receptors to which HSV can be redirected. II. The production and purification of recombinant truncated form of the heterodimer gHgL. We cloned a stable insect cell line expressing a soluble form of gH in complex with gL under the control of a metalloprotein inducible promoter and purified the heterodimer by means of ONE-STrEP-tag system by IBA. With respect to biological function, the purified heterodimer is capable: • of reacting to antibodies that recognize conformation dependent epitopes and neutralize virion infectivity; • of binding a variety cells at cell surface. No doubt, the availability of biological active purified gHgL heterodimer, in sufficient quantities, will speed up the efforts to solve its crystal structure and makes it feasible to identify more clearly whether gHgL has a cellular partner, and what is the role of this interaction on virus entry.

Evaluation of a viral vector system, based on a defective interfering RNA of tomato bushy stunt virus, for protein expression and the induction of gene silencing

A viral vector system was developed based on a DI-RNA, a sub-viral particle derived from TBSV-BS3-statice. This newly designed vector system was tested for its applicability in protein expression and induction of gene silencing. Two strategies were pursued. The first strategy was replication of the DI-RNA by a transgenically expressed TBSV replicase and the second was the replication by a so called helper virus. It could be demonstrated by northern blot analysis that the replicase, expressed by the transgenic N. benthamiana plant line TR4 or supplied by the helper virus, is able to replicate DI-RNA introduced into the plant cells. Various genes were inserted into different DI constructs in order to study the vector system with regard to protein expression. However, independent of how the replicase was provided no detectable amounts of protein were produced in the plants. Possible reasons for this failure are identified: the lack of systemic movement of the DI-RNA in the transgenic TR4 plants and the occurrence of deletions in the inserted genes in both systems. As a consequence the two strategies were considered unsuitable for protein expression. The DI-RNA vector system was able to induce silencing of transgenes as well as endogenous genes. Several different p19 deficient helper virus constructs were made to evaluate their silencing efficiency in combination with our DI-RNA constructs. However, it was found that our vector system can not compete with other existing VIGS (virus induced gene silencing) systems in this field. Finally, the influence of DI sequences on mRNA stability on transient GUS expression experiments in GUS silenced plants was evaluated. The GUS reporter gene system was found to be unsuitable for distinguishing between expression levels of wild type plants and GUS silenced transgenic plants. The results indicate a positive effect of the DI sequences on the level of protein expression and therefore further research into this area is recommended.

Determinants of sustained viral suppression in HIV-infected patients with self-reported poor adherence to antiretroviral therapy

Background Good adherence to antiretroviral therapy (ART) is critical for successful HIV treatment. However, some patients remain virologically suppressed despite suboptimal adherence. We hypothesized that this could result from host genetic factors influencing drug levels. Methods Eligible individuals were Caucasians treated with efavirenz (EFV) and/or boosted lopinavir (LPV/r) with self-reported poor adherence, defined as missing doses of ART at least weekly for more than 6 months. Participants were genotyped for single nucleotide polymorphisms (SNPs) in candidate genes previously reported to decrease EFV (rs3745274, rs35303484, rs35979566 in CYP2B6) and LPV/r clearance (rs4149056 in SLCO1B1, rs6945984 in CYP3A, rs717620 in ABCC2). Viral suppression was defined as having HIV-1 RNA <400 copies/ml throughout the study period. Results From January 2003 until May 2009, 37 individuals on EFV (28 suppressed and 9 not suppressed) and 69 on LPV/r (38 suppressed and 31 not suppressed) were eligible. The poor adherence period was a median of 32 weeks with 18.9% of EFV and 20.3% of LPV/r patients reporting missed doses on a daily basis. The tested SNPs were not determinant for viral suppression. Reporting missing >1 dose/week was associated with a lower probability of viral suppression compared to missing 1 dose/week (EFV: odds ratio (OR) 0.11, 95% confidence interval (CI): 0.01–0.99; LPV/r: OR 0.29, 95% CI: 0.09–0.94). In both groups, the probability of remaining suppressed increased with the duration of continuous suppression prior to the poor adherence period (EFV: OR 3.40, 95% CI: 0.62–18.75; LPV/r: OR 5.65, 95% CI: 1.82–17.56). Conclusions The investigated genetic variants did not play a significant role in the sustained viral suppression of individuals with suboptimal adherence. Risk of failure decreased with longer duration of viral suppression in this population.

The feasibility of non-viral gene transfer to the diaphragm in vivo

Gene transfer using electroporation is an essential method for the study of developmental biology, especially to understand the internal control of degeneration and apoptosis of the muscle cells that occurs earlier and quicker than the usual degeneration process occurring by aging. Such experimental studies may have a role in developing new strategies for treating patients suffering from inherited primary myopathies such as Duchenne muscular dystrophy (DMD). The present study was designed to evaluate the feasibility of electroporation mediated transfer of reporter genes to the diaphragm in vivo. This is the first report of gene transfer of naked plasmid DNA into the diaphragm muscle in vivo using electroporation. Our results showed that in vivo gene transfer of naked plasmid DNA into the diaphragm muscle using electroporation is feasible.

THE BIOSYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF MURINE LEUKEMIA VIRAL PROTEINS

Two murine leukemia viruses (MuLVs), Rauscher (R-MuLV) and Moloney (Mo-MuLV) MuLVs, were studied to identify the biosynthetic pathways leading to the generation of mature virion proteins. Emphasis was placed on the examination of the clone 1 Mo-MuLV infected cell system.^ At least three genetic loci vital to virion replication exist on the MuLV genome. The 'gag' gene encodes information for the virion core proteins. The 'pol' gene specifies information for the RNA-dependent-DNA-polymerase (pol), or reverse transcriptase (RT). The 'env' gene contains information for the virion envelope proteins.^ MuLV specified proteins were synthesized by way of precursor polyproteins, which were processed to yield mature virion proteins. Pulse-chase kinetic studies, radioimmunoprecipitation, and peptide mapping were the techniques used to identify and characterize the MuLV viral precursor polyproteins and mature virion proteins.^ The 'gag' gene of Mo-MuLV coded for two primary gene products. One 'gag' gene product was found to be a polyprotein of 65,000 daltons M(,r) (Pr65('gag)). Pr65('gag) contained the antigenic and structural determinants of all four viral core proteins--p30, p15, pp12 and p10. Pr65('gag) was the major intracellular precursor polyprotein in the generation of mature viral core proteins. The second 'gag' gene product was a glycosylated gene product (gPr('gag)). An 85,000 dalton M(,r) polyprotein (gPr85('gag)) and an 80,000 dalton M(,r) (gPr80('gag)) polyprotein were the products of the 'gag' genes of Mo-MuLV and R-MuLV, respectively. gPr('gag) contained the antigenic and structural determinants of the four virion core proteins. In addition, gPr('gag) contained peptide information over and above that of Pr65('gag). Pulse-chase kinetic studies in the presence of tunicamycin revealed a separate processing pathway of gPr('gag) that did not seem to involve the generation of mature virion core proteins. Subglycosylated gPr('gag) was found to have a molecular weight of 75,000 daltons (Pr75('gag)) for both Mo-MuLV and R-MuLV.^ The Mo-MuLV 'pol' gene product was initially synthesized as a read-through 'gag-pol' intracellular polyprotein containing both antigenic and structural determinants of both the 'gag' and 'pol' genes. This read-through polyprotein was found to be a closely spaced doublet of two similarly sized proteins at 220-200,000 daltons M(,r) (Pr220/200('gag-pol)). Pulse-chase kinetic studies revealed processing of Pr220/200('gag-pol) to unstable intermediate intracellular proteins of 145,000 (Pr145('pol)), 135,000 (Pr135('pol)), and 125,000 (Pr125('pol)) daltons M(,r). Further chase incubations demonstrated the appearance of an 80,000 dalton M(,r) protein, which represented the mature polymerase (p80('pol)).^ The primary intracellular Mo-MuLV 'env' gene product was found to be a glycosylated polyprotein of 83,000 daltons M(,r) (gPr83('env)). gPr83('env) contained the antigenic and structural determinants of both mature virion envelope proteins, gp70 and p15E. In addition, gPr83('env) contained unique peptide sequences not present in either gp70 or p15E. The subglycosylated form of gPr83('env) had a molecular weight of 62,000 daltons (Pr62('env)).^ Virion core proteins of R-MuLV and Mo-MuLV were examined. Structural homology was observed betwen p30s and p10s. Significant structural non-homology was demonstrated between p15s and pp12s. ^