The establishment of a recombinant system for Papiine alphaherpesvirus 2

by Abdul Rahman Siregar
Doctoral thesis
Date of Examination:2022-04-20
Date of issue:2022-05-10
Advisor:Prof. Dr. Stefan Pöhlmann
Referee:Prof. Dr. Stefan Pöhlmann
Referee:PD Dr. Michael Winkler
Referee:Prof. Dr. Lutz Walter
Persistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-9239

 

 

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Abstract

English

Simplexviruses of primates are closely related neurotropic herpesviruses that establish lifelong latent infections. While neuropathogenic infections are uncommon in their respective natural hosts, zoonotic transmission of Macacine alphaherpesvirus 1 (McHV-1, Herpes B virus) from macaques to humans is associated with severe encephalitis and high fatality rates. The closely related Cercopithecine alphaherpesvirus 2 (CeHV-2) and Papiine alphaherpesvirus 2 (PaHV-2) have not been reported to be pathogenic in humans. The reasons underlying the differential pathogenicity are unclear, in part due to a lack of recombinant systems which allows analysis of mutant viruses. The goal of this thesis was to generate a recombinant system for PaHV-2. For the generation of recombinant PaHV-2 a combination of fosmid- and transformation associated recombination (TAR)-based cloning approaches was employed. Restriction digest indicated that the genome of the recombinant PaHV2 was intact and the recombinant virus replicated with the same efficiency as uncloned virus in the cell line Vero76. In order to study the viral cell tropism and neutralization sensitivity, recombineering was applied to generate viruses carrying reporter genes. These studies revealed that PaHV2 but not the closely related CeHV-2 replicated efficiently in macaque cell lines. Sera from adult hamahydras baboons inhibited PaHV-2 infection while sera from infant animals (<1 year) did not, suggesting that primary infection occurs after the first year of life. Finally, PaHV-2 was sensitive to the antivirals acyclovir, ganciclovir and cidofovir, but not foscarnet, in line with published work. In summary, the first recombinant system for PaHV-2 was developed in the present study and will be instrumental for the identification of pathogenicity determinants of primate simplex viruses.
Keywords: herpesvirus; Papiine alphaherpesvirus 2; fosmid; transformation-associated recombination; recombineering; reporter virus; Gaussia luciferase; cell susceptibility; antiviral; neutralization

German

Die Simplexviren der Primaten sind eng verwandte, neurotrope Herpesviren, die lebenslange latente Infektionen in den Neuronen ihrer Wirte verursachen. Während neuropathogene Infektionen bei ihren natürlichen Wirten ungewöhnlich sind, ist die zoonotische Übertragung des Macacine alphaherpesvirus 1 (McHV-1, Herpes-B-Virus) von Makaken auf Menschen mit schwerer Enzephalitis und einer hohen Letalität verbunden. Die eng verwandten Viren Chercopithecine alphaherpesvirus 2 (CeHV-2) und Papiine alphaherpesvirus 2 (PaHV-2) wurden nicht als pathogen für den Menschen beschrieben. Die Gründe für die unterschiedliche Neurovirulenz sind unbekannt, unter anderem da rekombinantee Systeme fehlen, mit denen Virus-Mutaten hergestelt werden können. Das Ziel dieser Arbeit war es ein rekombinantes System für PaHV-2 zu entwickeln. Die Entwicklung eines rekombinanten Systems für PaHV-2 erforderte eine Kombination aus Fosmid- und transformationsassoziierter Rekombination (TAR) basierten. Klonierungsansätzen. Eine Restriktionsanalyse zeigte, dass das rekombinante virale Genom intakt war und das rekombinante Virus replizierte mit vergleichbarer Effizienz wie das nicht-klonierte Virus in der Zelllinie Vero-76. Für die Analyse von Zelltropismus und Neutralisation wurden mit Hilfe von Recombineering Reporterviren hergestellt. Diese Arbeiten zeigten, dass sich PaHV-2 aber nicht CeHV-2 efficient in Zelllinien von Rhesusaffen vermehrt und dass Seren von erwachsenen Mantelpavianen die PaHV-2-Infektion hemmen, während Seren von jungen Tieren (<1 Jahr) inaktiv sind. Dies weist darauf hin, dass die Primärinfektionen nach dem ersten Lebensjahr erfolgt. Schließlich wurde PaHV-2 durch Virostatika wie Aciclovir, Ganciclovir, und Cidofovir, aber nicht durch Foscarnet gehemmt. Zusammenfassend wurde in dieser Studie zum ersten Mal ein rekombinantes System für PaHV-2 entwickelt. Dieses System kann wesentlich zur Identifizierung von Pathogenitätsdeterminanten von Simplexviren von Primaten beitragen.
 
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