Эндогенный вирусный элемент - Endogenous viral element

An эндогенный вирусный элемент (ЕВА) это ДНК последовательность, полученная из вирус, и присутствовать в зародышевый из невирусный организм. EVE могут быть целыми вирусными геномами (провирусы ) или фрагменты вирусных геномов. Они возникают, когда последовательность вирусной ДНК интегрируется в геном из половая клетка это приводит к созданию жизнеспособного организма. Недавно созданная EVE может быть унаследованный от поколения к поколению как аллель у вида-хозяина и может даже достигать фиксация.

Эндогенные ретровирусы и другие EVE, которые возникают как провирусы, потенциально могут оставаться способными производить заразный вирус в их эндогенном состоянии. Репликация таких «активных» эндогенных вирусов может привести к пролиферации вирусных вставок в зародышевой линии. Для большинства неретровирусных вирусов интеграция зародышевой линии представляется редким и аномальным явлением, и возникающие в результате EVE часто являются только фрагментами генома родительского вируса. Такие фрагменты обычно не способны продуцировать инфекционный вирус, но могут экспрессировать белок или РНК и даже рецепторы клеточной поверхности.

Разнообразие и распространение

EVE были обнаружены в животные, растения и грибы.[1][2][3][4] В позвоночные EVE, полученные из ретровирусы (эндогенные ретровирусы ) относительно распространены. Поскольку ретровирусы интегрируются в ядерный геном из хозяин ячейка как неотъемлемая часть их репликация цикла, они предрасположены к проникновению в зародышевую линию хозяина. Кроме того, EVE, связанные с парвовирусы, филовирусы, борнавирусы и цирковирусы были идентифицированы в геномах позвоночных. В геномах растений EVE происходят из параретровирусы относительно распространены. EVE, происходящие из других семейств вирусов без ретротранскрипции, таких как Geminiviridae, также были обнаружены в растениях. Более того, EVE, связанные с гигантские вирусы (также известный как GEVEs) из филюм Nucleocytoviricota (NCLDV) аналогично Вирус Aureococcus anophagefferens (AaV) были обнаружены в 2019/2020 гг.[5]

Использование в палеовирологии

EVE - редкий источник ретроспективной информации о древних вирусах. Многие из них происходят из событий интеграции зародышевой линии, которые произошли миллионы лет назад, и могут рассматриваться как вирусные. окаменелости. Такие древние EVE - важный компонент палеовирологический исследования, направленные на долгосрочное эволюция вирусов. ортологичный Вставки EVE позволяют калибровать долгосрочные графики эволюции вирусов на основе расчетного времени с момента расхождение группы видов хозяев, содержащих ортолог. Этот подход обеспечил минимальный возраст в диапазоне от 30 до 93 миллионов лет для Parvoviridae, Filoviridae, Bornaviridae и Circoviridae семейства вирусов,[3] и 12 миллионов лет для Лентивирус род Retroviridae семья. EVE также облегчают использование молекулярные часы -основанные подходы для получения калибровок вирусной эволюции в глубокое время.[6][7]

Кооптация и эксаптация по видам-хозяевам

EVE иногда могут дать селективный преимущество для лиц, в которых они вставлены. Например, некоторые защищают от заражения родственными вирусами.[8][9] В некоторых группах млекопитающих, включая высшие приматы, ретровирусный конверт белки были Exapted для производства белка, который выражается в плацентарный синцитиотрофобласт, и участвует в слиянии цитотрофобласт ячеек для формирования синцитиальный слой плаценты. У человека этот белок называется синцитин, и кодируется эндогенный ретровирус называется (ERVWE1 ) на седьмая хромосома. Примечательно, что захват синцитина или синцитин-подобных генов происходил независимо от разных групп эндогенных ретровирусов у разных млекопитающих. родословная. Отчетливые синцитин-подобные гены были идентифицированы в приматы, грызуны, зайцеобразные, плотоядные животные, и копытные, с датами интеграции от 10 до 85 миллионов лет назад.[10]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Тейлор, Д. Дж .; Дж. Брюнн (2009). «Эволюция новых грибковых генов из неретровирусных РНК-вирусов». BMC Биология. 7: 88. Дои:10.1186/1741-7007-7-88. ЧВК  2805616. PMID  20021636.
  2. ^ Кунин, Э. (2010). «Укрощение проницательных: новые эукариотические гены из РНК-вирусов». BMC Биология. 8: 2. Дои:10.1186/1741-7007-8-2. ЧВК  2823675. PMID  20067611.
  3. ^ а б Кацуракис, Арис; Гиффорд, Роберт Дж. (18 ноября 2010 г.). «Эндогенные вирусные элементы в геномах животных». PLOS Genetics. 6 (11): e1001191. Дои:10.1371 / journal.pgen.1001191. ЧВК  2987831. PMID  21124940.
  4. ^ Фешотт, Седрик; Гилберт, Клемент (март 2012). «Эндогенные вирусы: понимание эволюции вирусов и влияние на биологию хозяина» (PDF). Нат Рев Жене. 13 (4): 83–96. Дои:10.1038 / nrg3199. PMID  22421730.
  5. ^ Мохаммад Монируцзаман, Алайна Р. Вайнхаймер, Каролина А. Мартинес-Гутьеррес, Фрэнк О. Эйлуорд: Широко распространенная эндогенизация гигантских вирусов формирует геномы зеленых водорослей. В: природа. 18 ноября 2020. DOI: 10.1038 / s41586-020-2924-2. Смотрите также:
    Кендалл Дэниэлс: Скрываясь в геномных тенях: как гигантские вирусы подпитывают эволюцию водорослей. vtnews. SciTechDaily. Источник: Viriginia Tech. 18 ноября 2020 г.
  6. ^ Katzourakis, A .; Tristem M; Pybus O.G .; Р.Дж. Гиффорд (2007). «Открытие и анализ первого эндогенного лентивируса». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 104 (15): 6261–6265. Дои:10.1073 / pnas.0700471104. ЧВК  1851024. PMID  17384150.
  7. ^ Gilbert, C .; Feschotte C (2010). «Геномные окаменелости определяют долгосрочную эволюцию гепаднавирусов». ПЛОС Биол. 8 (9): e100049. Дои:10.1371 / journal.pbio.1000495. ЧВК  2946954. PMID  20927357.
  8. ^ Лучше, Стив; Тиссье, Поль Ле; Башни, Грег; Стоу, Джонатан П. (1996). «Позиционное клонирование гена рестрикции ретровируса мыши Fvl». Природа. 382 (6594): 826–829. Bibcode:1996Натура 382..826Б. Дои:10.1038 / 382826a0. ISSN  0028-0836. PMID  8752279.
  9. ^ Арно, Ф; Варела, М; Спенсер, Т. Э .; Пальмарини, М. (ноябрь 2008 г.). «Коэволюция эндогенных бета-вирусов овец и их хозяев». Cell. Мол. Life Sci. 65 (21): 3422–32. Дои:10.1007 / s00018-008-8500-9. ЧВК  4207369. PMID  18818869.
  10. ^ Dupressoir, A .; Lavialle, C .; Хайдманн, Т. (2012). «От предковых инфекционных ретровирусов к добросовестным клеточным генам: роль захваченных синцитинов в плацентации». Плацента. 33 (9): 663–71. Дои:10.1016 / j.placenta.2012.05.005. PMID  22695103.