Un elemento viral endógeno ( EVE ) es una secuencia de ADN derivada de un virus y está presente dentro de la línea germinal de un organismo no viral . Los EVE pueden ser genomas virales completos ( provirus ) o fragmentos de genomas virales. Surgen cuando una secuencia de ADN viral se integra en el genoma de una célula germinal que pasa a producir un organismo viable. El EVE recién establecido puede heredarse de una generación a la siguiente como un alelo en la especie huésped, e incluso puede llegar a la fijación .
Los retrovirus endógenos y otros EVE que se presentan como provirus pueden potencialmente seguir siendo capaces de producir virus infecciosos en su estado endógeno. La replicación de tales virus endógenos "activos" puede conducir a la proliferación de inserciones virales en la línea germinal. Para la mayoría de los virus no retrovirales, la integración de la línea germinal parece ser un evento raro y anómalo, y las EVE resultantes a menudo son solo fragmentos del genoma del virus original. Dichos fragmentos normalmente no son capaces de producir virus infecciosos, pero pueden expresar proteínas o ARN e incluso receptores de la superficie celular .
Diversidad y distribución
Se han identificado EVE en animales , plantas y hongos . [1] [2] [3] [4] En los vertebrados, los EVE derivados de retrovirus ( retrovirus endógenos ) son relativamente comunes. Dado que los retrovirus se integran en el genoma nuclear de la célula huésped como parte inherente de su ciclo de replicación , están predispuestos a entrar en la línea germinal del huésped. Además, se han identificado EVE relacionados con parvovirus , filovirus , bornavirus y circovirus en genomas de vertebrados. En los genomas de plantas, las EVE derivadas de pararetrovirus son relativamente comunes. También se han identificado en plantas EVE derivadas de otras familias de virus que no se retrotranscriben, como Geminiviridae . Además, se han encontrado EVE relacionados con virus gigantes (también conocidos como GEVE) del filo Nucleocytoviricota (NCLDV) similar al virus Aureococcus anophagefferens (AaV) en 2019/2020. [5]
Identificación
Las EVE se identifican tradicionalmente por similitud con virus conocidos. En 2021, se demostró que la composición k-mer del virus de ARN endógeno se asemeja a la de sus homólogos exógenos. Como resultado, ahora es posible identificar nuevos grupos de virus ARN endógenos cuyos parientes exógenos se han extinguido. [6]
Uso en paleovirología
Los EVE son una fuente poco común de información retrospectiva sobre virus antiguos. Muchos se derivan de eventos de integración de la línea germinal que ocurrieron hace millones de años y pueden verse como fósiles virales . Estas EVE antiguas son un componente importante de los estudios paleovirológicos que abordan la evolución a largo plazo de los virus. La identificación de inserciones de EVE ortólogas permite la calibración de líneas de tiempo evolutivas a largo plazo para virus, basándose en el tiempo estimado desde la divergencia de los grupos de especies hospedadoras que contienen ortólogos. Este enfoque ha proporcionado edades mínimas que oscilan entre 30 y 93 millones de años para las familias de virus Parvoviridae , Filoviridae , Bornaviridae y Circoviridae , [3] y 12 millones de años para el género Lentivirus de la familia Retroviridae . Los EVE también facilitan el uso de enfoques basados en relojes moleculares para obtener calibraciones de la evolución viral en tiempo profundo . [7] [8]
Cooptación y exaptación por especies hospedadoras
Las EVE a veces pueden proporcionar una ventaja selectiva a las personas en las que están insertadas. Por ejemplo, algunos protegen contra infecciones con virus relacionados. [9] [10] En algunos grupos de mamíferos, incluidos los primates superiores , retrovirales del sobre proteínas han sido exapted para producir una proteína que se expresa en la placenta sincitiotrofoblasto , y está implicado en la fusión de los citotrofoblastos células para formar el sincitial capa de la placenta . En los seres humanos, esta proteína se llama sincitina y está codificada por un retrovirus endógeno llamado ( ERVWE1 ) en el cromosoma siete . Sorprendentemente, la captura de genes de sincitina o similares a sincitina se ha producido de forma independiente, a partir de diferentes grupos de retrovirus endógenos, en diversos linajes de mamíferos . Se han identificado genes distintos, similares a la sincitina, en primates , roedores , lagomorfos , carnívoros y ungulados , con fechas de integración que van desde hace 10 a 85 millones de años. [11]
Ver también
- ADN antiguo
- Virus de la leucosis del sarcoma aviar (ASLV)
- Retrovirus endógeno
- ERV3
- HERV-FRD
- Retrovirus de la oveja Jaagsiekte (JSRV)
- Retrovirus koala (KoRV)
- Virus del tumor mamario del ratón (MMTV)
- Virus de la leucemia murina (MLV) y virus xenotrópico relacionado con el virus de la leucemia murina (XMRV)
- Paleovirología
- Polidnavirus
- Eucariogénesis viral
Referencias
- ^ Taylor, DJ; J. Bruenn (2009). "La evolución de nuevos genes fúngicos de virus de ARN no retrovirales" . Biología BMC . 7 : 88. doi : 10.1186 / 1741-7007-7-88 . PMC 2805616 . PMID 20021636 .
- ^ Koonin, E. (2010). "Doma de los astutos: nuevos genes eucariotas de virus de ARN" . Biología BMC . 8 : 2. doi : 10.1186 / 1741-7007-8-2 . PMC 2823675 . PMID 20067611 .
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Kendall Daniels: Acechando en sombras genómicas: cómo los virus gigantes alimentan la evolución de las algas. vtnews . SciTechDaily . Fuente: Viriginia Tech. 18 de noviembre de 2020 - ^ Kojima, S; Yoshikawa, K; Ito, J; Nakagawa, S; Parrish, NF; Horie, M; Kawano, S; Tomonaga, K (2 de febrero de 2021). "Inserciones similares a virus con firmas de secuencia similares a las de los virus ARN endógenos no retrovirales en el genoma humano". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 118 (5): e2010758118. doi : 10.1073 / pnas.2010758118 . PMC 7865133. PMID 33495343 .
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