Endogenní virový prvek - Endogenous viral element

An endogenní virový prvek (PŘEDVEČER) je DNA sekvence odvozená z a virus a přítomné v rámci zárodečná linie a nevirový organismus. EVE mohou být celé virové genomy (proviry ) nebo fragmenty virových genomů. Vznikají, když se virová DNA sekvence integruje do genom a zárodečná buňka který dále produkuje životaschopný organismus. Nově vytvořená EVE může být zdědil z jedné generace na druhou jako alela v hostitelském druhu a může dokonce dosáhnout fixace.

Endogenní retroviry a další EVE, které se vyskytují jako proviry, mohou potenciálně zůstat schopné produkovat infekční virus v jejich endogenním stavu. Replikace takových „aktivních“ endogenních virů může vést k množení virových inzercí v zárodečné linii. U většiny neretrovirových virů se integrace zárodečné linie jeví jako vzácná, anomální událost a výsledné EVE jsou často pouze fragmenty genomu původního viru. Takové fragmenty obvykle nejsou schopné produkovat infekční virus, ale mohou se exprimovat protein nebo RNA a dokonce buněčné povrchové receptory.

Rozmanitost a distribuce

EVE byly identifikovány v roce zvířata, rostliny a houby.[1][2][3][4] v obratlovců EVE odvozené z retroviry (endogenní retroviry ) jsou poměrně časté. Protože retroviry se integrují do jaderný genom z hostitel buňka jako nedílná součást jejich replikace cyklu, jsou náchylní vstoupit do zárodečné linie hostitele. Kromě toho se EVE vztahují k parvoviry, filoviry, narozené viry a cirkoviry byly identifikovány v genomech obratlovců. V rostlinných genomech byly odvozeny EVE pararetroviry jsou relativně běžné. EVE odvozené z jiných rodin neretrotranskripčních virů, jako je např Geminiviridae, byly také identifikovány v rostlinách. Navíc EVE související s obří viry (aka GEVE) z kmen Nucleocytoviricota (NCLDV) podobné Virus Aureococcus anophagefferens (AaV) byly nalezeny v 2019/2020.[5]

Použití v paleovirologii

EVE jsou vzácným zdrojem retrospektivních informací o starých virech. Mnoho z nich pochází z událostí integrace zárodečných linií, ke kterým došlo před miliony let, a lze je považovat za virální fosilie. Takové staré EVE jsou důležitou součástí paleovirologické studie, které se zabývají dlouhodobě vývoj virů. Identifikace ortologický Inzerce EVE umožňuje kalibraci dlouhodobých evolučních časových linií pro viry na základě odhadované doby od té doby divergence skupin hostitelských druhů obsahujících ortolog. Tento přístup poskytl minimální věk od 30 do 93 milionů let pro EU Parvoviridae, Filoviridae, Bornaviridae a Circoviridae rodiny virů,[3] a 12 milionů let pro Lentivirus rod Retroviridae rodina. EVE také usnadňují použití molekulární hodiny přístupy k získání kalibrací virové evoluce v hluboký čas.[6][7]

Společná volba a exaptace hostitelskými druhy

EVE mohou někdy poskytnout a selektivní výhoda pro jednotlivce, do nichž jsou zařazeni. Některé například chrání před infekcí souvisejícími viry.[8][9] U některých skupin savců, včetně vyšší primáti, retroviru obálka bílkoviny byly exapted k produkci proteinu, který je exprimován v placentární syncytiotrofoblast, a podílí se na fúzi cytotrofoblast buňky k vytvoření syncyciální vrstva placenty. U lidí se tento protein nazývá syncytin, a je kódován znakem endogenní retrovirus volala (ERVWE1 ) zapnuto chromozom sedm. Pozoruhodné je, že k zachycení syncytinu nebo genů podobných syncytinu došlo nezávisle, z různých skupin endogenních retrovirů, u různých savců linie. Byly identifikovány odlišné geny podobné syncytinu primáti, hlodavci, zajícovití, masožravci, a kopytníci s daty integrace před 10 až 85 miliony let.[10]

Viz také

Reference

  1. ^ Taylor, D. J .; J. Bruenn (2009). „Vývoj nových genů hub z neretrovirových RNA virů“. Biologie BMC. 7: 88. doi:10.1186/1741-7007-7-88. PMC  2805616. PMID  20021636.
  2. ^ Koonin, E. (2010). „Zkrocení chytrého: nové eukaryotické geny z RNA virů“. Biologie BMC. 8: 2. doi:10.1186/1741-7007-8-2. PMC  2823675. PMID  20067611.
  3. ^ A b Katzourakis, Aris; Gifford, Robert J. (18. listopadu 2010). „Endogenní virové prvky ve zvířecích genech“. Genetika PLOS. 6 (11): e1001191. doi:10.1371 / journal.pgen.1001191. PMC  2987831. PMID  21124940.
  4. ^ Feschotte, Cédric; Gilbert, Clement (březen 2012). „Endogenní viry: pohledy na vývoj virů a dopad na biologii hostitele“ (PDF). Nat Rev Genet. 13 (4): 83–96. doi:10.1038 / nrg3199. PMID  22421730.
  5. ^ Mohammad Moniruzzaman, Alaina R. Weinheimer, Carolina A. Martinez-Gutierrez, Frank O. Aylward: Rozšířená endogenizace obrovských virů formuje genomy zelených řas. V: Příroda. 18. listopadu 2020. doi: 10,1038 / s41586-020-2924-2. Viz také:
    Kendall Daniels: Číhá v genomových stínech: Jak obří viry podporují vývoj řas. novinka. SciTechDaily. Zdroj: Viriginia Tech. 18. listopadu 2020
  6. ^ Katzourakis, A .; Tristem M; Pybus O.G .; R.J. Gifford (2007). „Objev a analýza prvního endogenního lentiviru“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 104 (15): 6261–6265. doi:10.1073 / pnas.0700471104. PMC  1851024. PMID  17384150.
  7. ^ Gilbert, C .; Feschotte C (2010). „Genomické fosílie kalibrují dlouhodobý vývoj hepadnavirů“. PLOS Biol. 8 (9): e100049. doi:10.1371 / journal.pbio.1000495. PMC  2946954. PMID  20927357.
  8. ^ Nejlepší, Steve; Tissier, Paul Le; Věže, Greg; Stoye, Jonathan P. (1996). "Poziční klonování myšího retrovirového restrikčního genu Fvl". Příroda. 382 (6594): 826–829. Bibcode:1996 Natur.382..826B. doi:10.1038 / 382826a0. ISSN  0028-0836. PMID  8752279.
  9. ^ Arnaud, F; Varela, M; Spencer, TE; Palmarini, M (listopad 2008). „Koevoluce endogenních betaretrovirů ovcí a jejich hostitelů“. Buňka. Mol. Life Sci. 65 (21): 3422–32. doi:10.1007 / s00018-008-8500-9. PMC  4207369. PMID  18818869.
  10. ^ Dupressoir, A .; Lavialle, C .; Heidmann, T. (2012). „Od původních infekčních retrovirů po bona fide buněčné geny: role zachycených syncytinů v placentaci“. Placenta. 33 (9): 663–71. doi:10.1016 / j.placenta.2012.05.005. PMID  22695103.