Gene expression patterns between si

Gene expression patterns between single or dual herpesvirus infected mice were complex, with multiple patterns of co- or divergently-regulated genes. By coupling pattern extraction with DAVID gene ontology analysis (43, 44), a number of useful concepts emerge (Fig. 1A). First, there were clusters of genes that
were upregulated or downregulated in all herpesvirus-infected mice (patterns 1 and 5; and 10, respectively). Shared upregulated genes were highly enriched for those involved in cell division, with a minor enrichment for immune defense and inflammation, consistent with post-infection proliferation as a hallmark of all herpesvirus infections. Second, MHV68 infection induced more immune-response-associated gene expression than either HSV1 or MCMV (see the closely related patterns 2 and 6, which were highly enriched for these functional classes). The MHV68-driven immune response genes were dominated by an inflammatory cytokine component and included IFNγ, IL-18 receptor, signal transducer and activator of transcription 1 (STAT1), suppressor of cytokine signaling 3 (SOCS3), multiple chemokines, and a wide array of known IFNαβ-stimulated genes (Supplementary Tables).

It is clear that co-infection with two herpesviruses can have unexpected, emergent effects on host gene expression, since the transcription of some genes was altered predominantly in dual infection (patterns 3 and 8). Furthermore, some genes downregulated by MHV68 infection returned to baseline in MHV68/MCMV co-infected mice (pattern 4). Among those genes upregulated only in co-infection were several suggestive of heightened inflammation or enhanced lymphocyte response, including Nf-κB p50, Mapkbp1, Icos ligand, Pum1, and P-selectin ligand CD162 (Supplementary Tables).

To detect persistent or delayed gene expression patterns that are the result of acute infection, as opposed to transcriptional signatures specific for latent infection, we infected mice with a recombinant MHV68 mutant (ORF73.stop) that can replicate during acute infection but is incapable of establishing durable latency (45) (Fig. 1B). Comparison of ORF73.stop-induced gene
expression to that induced by wildtype MHV68 identified transcripts that were similarly regulated following both acute-only (ORF73.stop) infection and acute + latent MHV68 infection (patterns 1–4). Genes upregulated or downregulated solely by acute infection were represented in patterns 7 and 8. In contrast, latency-specific differential gene signatures were evident in patterns 5 and 6. Gene ontology analysis indicates that the majority of the latency-specific host genes upregulated in pattern 5 were highly enriched for those related to the immune response. Patterns were also detected in which genes were inversely regulated by acute-only infection in comparison to acute + latent infection (patterns 9 and 10).

To determine whether transcriptional effects of latency evolve over time, or merely decay quantitatively without qualitative changes, we compared the transcriptional signatures in MHV68 infected mice at one and three months after infection (Fig, 1C). A
number of genes were similarly upregulated or downregulated at both the early and later time points during latency (patterns 1 and 2; and 3, respectively). The consistently upregulated genes included IFNγ and multiple chemokines. However, it is also clear that the host response to latency matures with time, as a number of patterns emerged in which genes were only differentially expressed at one month (patterns 6, 7), three months (patterns 4, 5), or were inversely regulated at the two time points (patterns 8, 9).

These studies permit several conclusions about the impact of herpesvirus infection on host gene expression. First, the transcriptional effects of HSV1, MCMV, and MHV68 are unique. This is perhaps not surprising given the different tropism of these viruses, but it underscores the fact that the effects of latency will be difficult to generalize. Second, a significant component of the transcriptional signature during MHV68 infection can be attributed to immunomodulatory genes. In these experiments, MHV68 appeared to be the most immunomodulatory of the three viruses. This may be attributable to the anatomic restriction of HSV1 to the trigeminal ganglia (since we measured expression in the spleen) and the time-dependent inflation of the MCMV-specific T-cell response (which takes months to mature in the mouse system) or other factors (40). Third, co-infection with two viruses leads to emergent transcriptional signatures not predictable from individual herpesvirus infections. Fourth, latent infection confers a specific immunologic signature during MHV68 infection, since many immune response genes were not upregulated following infection with a latency-deficient viral mutant. Finally, the transcriptional signature of MHV68 latency evolves over time, with unique gene clusters evident at both one and three months. These observations highlight the ability of herpesvirus latency to profoundly and durably impact host immune function, and underscore the importance of defining these alterations triggered by latent herpesviruses (alone and in combined infections) over time. This data set provides an empirical foundation to begin such studies.

Результаты (русский) 1:

Картин выражения гена между одиночной или двойной герпеса инфицированных мышей были сложными, с несколькими шаблонами co или разных направлениях регулируемых генов. От муфты шаблон извлечения с ДЭВИДОМ ген анализ онтологии (43, 44), ряд полезных концепций возникают (рис. 1а). Во-первых, там были кластеры генов, были upregulated или downregulated в всех герпеса инфицированных мышей (модели 1 и 5; 10, соответственно). Общая upregulated, что гены были сильно обогащенный для тех, кто участвует в клеточного деления, с незначительными обогащения для иммунной защиты и воспаление, в соответствии с распространением послеоперационные инфекции как отличительной чертой всех инфекций герпеса. Во-вторых, MHV68 инфекции вызванной больше экспрессии генов, связанных с иммунной ответ чем HSV1 или MCMV (см. тесно связанные шаблоны 2 и 6, которые были сильно обогащенный для этих функциональных классов). Генов MHV68-driven иммунного ответа были преобладаны компонента воспалительных цитокинов и включала рецептор IFNγ, Ил-18, сигнал датчика и активатор транскрипции 1 (STAT1), подавитель Цитокиновый сигнальный 3 (SOCS3), несколько chemokines и широкий спектр известных генов IFNαβ-стимулирует (дополнительные таблицы).Ясно, что ко-инфекции с двумя Герпесвирусы могут иметь неожиданные, возникающим воздействие на хост экспрессии генов, так как транскрипция некоторых генов было изменено преимущественно в двойной инфекции (выкройки 3 и 8). Кроме того некоторые гены downregulated MHV68 инфекцией вернулся в базовой линии в MHV68/MCMV сочетанной мышей (рисунок 4). Среди этих генов upregulated только при ко-инфекции были несколько наводящий повышенной воспаления или усовершенствованы ответ лимфоцитов, в том числе Nf-κB p50, Mapkbp1, ИКО лиганда, Pum1 и P-селектина лиганд CD162 (дополнительные таблицы).Для обнаружения картин выражения гена стойкие или задержки, которые являются результатом острой инфекции, транскрипционный анализ подписи для латентной инфекции, в отличие от мышей мы инфицированных рекомбинантного MHV68 мутант (ORF73.stop), которые можно реплицировать во время острой инфекции, но неспособен установления прочного задержку (45) (рис. 1B). Сравнение ORF73.stop индуцированной гена выражение, вызванных wildtype MHV68 определены стенограмм, которые были аналогичным образом регулируется, только острые инфекции (ORF73.stop) и острый + латентной инфекции MHV68 (модели 1-4). Upregulated генов или downregulated исключительно по острой инфекции были представлены в модели 7 и 8. Напротив задержка конкретного дифференцированного гена подписей были очевидны в моделях 5 и 6. Генная онтология анализа показывает, что большинство генов upregulated задержка конкретного узла в схеме 5 высокообогащенного для тех связанных с иммунной реакции. Шаблоны были также обнаружены в которых гены были обратно регулируется только острой инфекции по сравнению с острой + латентной инфекции (модели 9 и 10).Чтобы определить ли transcriptional эффекты задержки развиваться с течением времени, или просто гниет количественно без качественных изменений, мы сравнили transcriptional подписей в MHV68 инфицированных мышей на один и три месяца после инфекции (рис, 1C). A Количество генов были аналогичным образом upregulated или downregulated на ранних и более поздних точек времени во время задержки (модели 1 и 2; 3, соответственно). Последовательно upregulated генов включены IFNγ и несколько chemokines. Однако, это также ясно, что разместить ответ на задержку созревает со временем, как появился целый ряд моделей, в котором гены были высказаны только дифференцировано на один месяц (модели 6, 7), три месяца (модели 4, 5), или обратно регулируются в двух раз очки (модели 8, 9).Эти исследования позволяют несколько выводов о влиянии инфекции герпеса на хост экспрессии генов. Во-первых транскрипционный анализ последствий HSV1, MCMV и MHV68 являются уникальными. Это возможно, и не удивительно, учитывая различные тропизм этих вирусов, но она подчеркивает тот факт, что последствия задержки будет сложно обобщать. Во-вторых важным компонентом транскрипционный анализ подписи во время MHV68 инфекции может объясняться иммуномодулирующих генов. В этих экспериментах MHV68, как представляется, большинство иммуномодулирующих трех вирусов. Это может быть обусловлено анатомическими ограничение HSV1 тройничного нерва ганглиев (поскольку мы измерили выражение в селезенке) и зависящих от времени инфляция MCMV-специфических Т-клеточный ответ, (которая занимает месяцев выдерживается в системе мыши) или других факторов (40). В-третьих, ко-инфекции с двух вирусов приводит к возникающим transcriptional подписей не предсказуемой от герпеса отдельных инфекций. Четвертых, латентной инфекции возлагает конкретные иммунологические подписи во время MHV68 инфекции, поскольку многие гены иммунного ответа не upregulated после инфекции с вирусной мутант задержка недостаточным. Наконец транскрипционный анализ подписи MHV68 задержка развивается с течением времени, уникальный ген кластеров в один и три месяца. Эти наблюдения выделить способность герпеса задержку, чтобы глубоко и прочно воздействие хост иммунной функции, а подчеркнуть важность определения этих изменений, вызванных скрытых Герпесвирусы (самостоятельно и в комбинированные инфекции) со временем. Этот набор данных эмпирической основой для начала таких исследований.

Результаты (русский) 2:

Паттерны экспрессии генов между одним или двумя герпес инфицированных мышей были сложными, с несколькими моделями со-либо в разных направлениях-регулируемых генов. Объединяя добычу шаблон с DAVID анализа ген онтологии (43, 44), ряд полезных понятий возникают (рис. 1А). Во-первых, было кластеры генов, которые
были активируемых или подавляется во всех герпес-инфицированных мышей (шаблоны 1 и 5; и 10, соответственно). Общие активируемых генов были высоко обогащенный для тех, кто участвует в делении клеток, с незначительным обогащения иммунной защиты и воспаления, в соответствии с распространением после инфицирования как признак всех герпесвирусных инфекций. Во-вторых, MHV68 инфекции индуцированной экспрессии гена более иммунный ответ, ассоциированный с чем либо HSV1 или MCMV (см тесно связанных моделей 2 и 6, которые были высоко обогащенных для этих функциональных классов). Гены иммунного ответа MHV68 приводом преобладали воспалительным компонентом цитокинов и включены IFN,, IL-18-рецептор, преобразователь сигнала и активатор транскрипции 1 (STAT1), подавитель цитокина сигнализации 3 (SOCS3), несколько хемокинов, а также широкий спектр известных IFNαβ-стимулированных генов (дополнительные таблицы). Понятно, что ко-инфекции с двумя герпеса может иметь неожиданные, возникающих воздействие на экспрессию генов хозяина, так как транскрипция некоторых генов был изменен преимущественно в двойной инфекции (узоры 3 и 8) , Кроме того, некоторые гены подавляются по MHV68 инфекции вернулся к исходному уровню в MHV68 / MCMV со-инфицированных мышей (шаблон 4). Среди этих генов активируется только в ко-инфекции были несколько наводящий повышенной воспаления или усилению реакции лимфоцитов, в том числе NF-kB р50, Mapkbp1, Icos лиганда, Pum1, и P-селектина лиганд CD162 (дополнительные таблицы). Для обнаружения постоянное или задержки ген паттерны экспрессии, которые являются результатом острой инфекции, в отличие от транскрипции подписи для конкретных латентной инфекции, мы инфицированных мышей рекомбинантным MHV68 мутанта (ORF73.stop), которые могут воспроизводиться в течение острой инфекции, но не в состоянии установить прочный задержки (45) ( Рис. 1B). Сравнение генов ORF73.stop-индуцированной экспрессии в том, что индуцированное дикого типа MHV68 идентифицированных транскриптов, которые были аналогичным образом регулируемых следующие острой устройство (ORF73.stop) инфекции и острой латентной + MHV68 инфекции (шаблоны 1-4). Гены активируемых или подавляется исключительно острой инфекции были представлены в образцах 7 и 8. В отличие от этого, латентность конкретных подписи дифференциального генные были очевидны в образцах 5 и 6. анализа генной онтологии указывает, что большинство генов принимающих задержками конкретной повышающей регуляции в шаблоне 5, были высоко обогащенного для тех, которые связаны с иммунным ответом. Узоры были также обнаружены в которых гены обратно регулируется острой только инфекции по сравнению с острой + скрытая инфекция (модели 9 и 10). Для того, чтобы определить, является ли транскрипционные эффекты задержки развиваться с течением времени, или просто распадаться количественно без качественных изменений, мы сравнили транскрипционные подписей в MHV68 инфицированных мышей на один и три месяца после заражения (рис, 1С). Число генов были аналогичным образом активируется или подавляется как на ранних и более поздних временных точках в течение времени ожидания (шаблоны 1 и 2; и 3, соответственно). В последовательно активируемых генов включены IFN, и несколько хемокинов. Тем не менее, это также ясно, что хозяин ответ на задержки созревает со временем, как ряд моделей появились в котором гены только дифференциально экспрессируются в месяц (модели 6, 7), через три месяца (шаблоны 4, 5), или были обратно регулируется в двух временных точках (шаблонов 8, 9). Эти исследования позволяют сделать несколько выводов о влиянии вируса герпеса инфекции на экспрессию гена хозяина. Во-первых, транскрипционные эффекты HSV1, MCMV, и MHV68 являются уникальными. Это, пожалуй, не удивительно, учитывая разные тропизм из этих вирусов, но это подчеркивает тот факт, что последствия задержки будет трудно обобщать. Во-вторых, существенным компонентом транскрипционного подписи во MHV68 инфекции могут быть отнесены к иммуномодулирующих генов. В этих экспериментах, MHV68-видимому, наиболее иммуномодулирующее из трех вирусов. Это может быть связано с анатомической ограничением HSV1 к тройничного ганглиев (так как мы измеряли экспрессию в селезенке) и зависит от времени инфляция в Т-клеточного ответа MCMV конкретных (которые требуются месяцы, чтобы созреть в системе мыши) или другие факторы (40). В-третьих, ко-инфекции с двумя вирусами, приводит к возвышающиеся транскрипционные подписей не предсказуемые от отдельных инфекций герпеса. В-четвертых, скрытая инфекция дает определенную иммунологическую подпись во MHV68 инфекции, так как многие гены иммунного ответа не активируется после инфицирования с задержкой с дефицитом вирусной мутанта. Наконец, транскрипционный подпись задержки MHV68 развивается с течением времени, с уникальными кластеров генов очевидных на обоих один и три месяца. Эти наблюдения подчеркивают способность задержки герпесвирусов к глубоко и прочно повлиять пройдет иммунную функцию, и подчеркивают важность определения этих изменений, запускаемые скрытых вирусов герпеса (самостоятельно и в сочетании инфекций) в течение долгого времени. Этот набор данных обеспечивает эмпирическую основу для начала таких исследований.

Результаты (русский) 3:

Выражение генов между одним или двумя herpesvirus инфицированных мышей были сложными, с несколькими моделями co- или выход-регулируемое гены. Муфта, извлечения шаблона с Дэвидом гена демонстрируя анализ (43, 44), а число полезных концепций выйти (рис. 1A). Во-первых, существуют группы генов,
были upregulated или downregulated во всех herpesvirus-инфицированных мышей (модели 1 и 5;и 10, соответственно). Общие upregulated гены были высокообогащенного тех лиц, которые участвуют в ячейке отдела, с незначительным обогащения иммунной защиты и воспаления, в соответствии с пост-инфекции, отличительной чертой всех herpesvirus инфекций. Второй,MHV68 инфекции искусственных более антитела-генов, свободное выражение своего мнения, чем либо HSV1 или MCMV (см. тесно связанные модели 2 и 6, которые высокообогащенного для этих функциональных классов). В MHV68-ведомый иммунная реакция генов, в котором доминирует подстрекательские иммунореабилитация компонента и включены IFNγ, IL-18 приемник, сигнал датчика и активатор тетради 1 (STAT1),Противопомеховый иммунореабилитация и сигнализации 3 (интегрированные системы3), несколько легочная гипертензия, и широкий спектр известных IFNαβ-стимулировала генов (дополнительные таблицы) .ветровому ясно, что ВИЧ с двумя herpesviruses может привести к неожиданным, поднимающихся воздействии на хосте экспрессии генов растений, поскольку преобразование некоторых генов было изменено преимущественно в инфекции (модели 3 и 8). Кроме того,Некоторые гены, downregulated MHV68 инфекции вернулся в базовой линии MHV68/MCMV co-инфицированных мышей (схема 4). Среди этих генов upregulated только на ВИЧ были несколько заманчивых повышенной воспаления или расширенный лимфоцита ответ, в том числе NF-κB p50, Mapkbp1 МСОН, активаторов, Pum1 и P-активаторов вращения шин CD162 (дополнительные таблицы) .

Для обнаружения постоянный или задержки с экспрессией генов растений потребления, которые в результате инфекции, в отличие от transcriptional подписей для скрытой инфекции, мы инфицированных мышей с помощью рекомбинантных MHV68 мутировавших (ORF73.остановка), которые можно реплицировать в течение инфекции но не в состоянии установления прочного время задержки (45) (рис. 1B). Сравнение ORF73.stop-индуцированное гена
Выражение, что вызвано wildtype MHV68 определены стенограмм, аналогичным образом регулируется после острого-только (ORF73.остановка) инфекции и острых скрытое MHV68 инфекции (модели 1- 4). Гены upregulated или downregulated исключительно острой инфекции были представлены в модели 7 и 8. В отличие от задержки, конкретных генов дифференциала подписей была очевидна в модели 5 и 6.Демонстрируя генов анализ указывает на то, что большинство задержка - конкретные гены upregulated в схеме 5, были высокообогащенного на те, которые связаны с иммунную реакцию. Модели были также обнаружены в гены были обратно регулируется острых-только инфекции в сравнении с острыми скрытые инфекции (модели 9 и 10) .

Чтобы определить, является ли transcriptional последствия задержки со временем, или просто затухают количественно без качественных изменений, мы сравнили transcriptional подписей в MHV68 инфицированных мышей на один-три месяца после заражения (рис, 1C).
Количество генов, аналогичным образом upregulated или downregulated как на ранних и более поздних момент моменты во время задержки (модели 1 и 2; и 3,Соответственно). Последовательно upregulated генов включены IFNγ и несколько легочная гипертензия. Вместе с тем, он также ясно, что ответ на время задержки будут появляться в зависимости от времени, так как ряд моделей появились в гены, основанной только на один месяц (6, 7), три месяца (4, 5), или обратно регулируется на два моменты времени (8, 9) .

Эти исследования позволяют некоторые выводы относительно влияния herpesvirus инфекции на хост-генного выражения. Во-первых, transcriptional последствия HSV1, MCMV и MHV68 являются уникальными. Это, возможно, не вызывает удивления, учитывая различные tropism этих вирусов, но он подчеркивает тот факт, что последствия задержки будет трудно обобщать. Второй,В важный компонент transcriptional подписания в ходе MHV68 инфекции можно отнести к immunomodulatory гены. В ходе этих экспериментов, MHV68, по-видимому, в наибольшей степени immunomodulatory трех вирусов.Это может быть обусловлено анатомических ограничение HSV1 к больным эпилепсией повышается возбудимость нервно-мышечного аппарата (поскольку мы измеренное значение выражения в селезенки) и время зависит от инфляции MCMV-T-cell ответ (что занимает месяцы молодые мыши) или других факторов (40). Третий,CO-инфекции с двумя вирусами приводит к формирующимся transcriptional подписей не предсказуемые из отдельных herpesvirus инфекций. Четвертый, скрытые инфекции наделяет конкретных комплексных менингококковых подписания в ходе MHV68 инфекции, поскольку многие иммунная реакция генов не upregulated после заражения задержка - неудовлетворительно мутировавших штаммов. И наконец,В transcriptional подпись MHV68 время задержки меняются с течением времени, с уникальным гена кластеров проявляется как на один-три месяца. Эти замечания выделить способность herpesvirus время задержки для глубоко и долговечная воздействие хост-иммунной функции, и подчеркивают важность определения эти изменения вызваны скрытое herpesviruses (самостоятельно и в сочетании инфекций) по времени.Этот набор данных представляет собой эмпирическую основу для начала таких исследований.