Los retrovirus endógenos ( ERV ) son elementos virales endógenos en el genoma que se parecen mucho a los retrovirus y pueden derivarse de ellos. Son abundantes en los genomas de los vertebrados con mandíbula y comprenden hasta el 5-8% del genoma humano (estimaciones más bajas de ~ 1%). [1] [2]
Los ERV son una secuencia proviral heredada verticalmente y una subclase de un tipo de gen llamado transposón , que normalmente se puede empaquetar y mover dentro del genoma para desempeñar un papel vital en la expresión génica y en la regulación . [3] [4] Sin embargo, los ERV carecen de la mayoría de las funciones de transposón, por lo general no son infecciosos y, a menudo, son restos genómicos defectuosos del ciclo de replicación retroviral. [5] [6] Se distinguen como retroelementos de provirus de la línea germinal debido a su integración y transcripción inversa en el genoma nuclear de la célula huésped.
Los investigadores han sugerido que los retrovirus evolucionaron a partir de un tipo de transposón llamado retrotransposón , un elemento de Clase I; [7] estos genes pueden mutar y, en lugar de moverse a otra ubicación en el genoma, pueden volverse exógenos o patógenos. Esto significa que no todos los ERV pueden haberse originado como una inserción de un retrovirus, pero algunos pueden haber sido la fuente de información genética en los retrovirus a los que se parecen. [8] Cuando la integración del ADN viral ocurre en la línea germinal, puede dar lugar a un ERV, que luego puede fijarse en el acervo genético de la población huésped. [1] [9]
El ciclo de replicación de un retrovirus implica la inserción ("integración") de una copia de ADN del genoma viral en el genoma nuclear de la célula huésped . La mayoría de los retrovirus infectan las células somáticas , pero también puede ocurrir una infección ocasional de las células de la línea germinal (células que producen óvulos y espermatozoides). En raras ocasiones, la integración retroviral puede ocurrir en una célula de línea germinal que se convierte en un organismo viable. Este organismo portará el genoma retroviral insertado como parte integral de su propio genoma, un retrovirus "endógeno" (ERV) que puede ser heredado por su descendencia como un alelo nuevo.. Muchos ERV han persistido en el genoma de sus huéspedes durante millones de años. Sin embargo, la mayoría de estos han adquirido mutaciones inactivantes durante la replicación del ADN del huésped y ya no son capaces de producir el virus. Los ERV también pueden escindirse parcialmente del genoma mediante un proceso conocido como eliminación recombinante, en el que la recombinación entre las secuencias idénticas que flanquean a los retrovirus recién integrados da como resultado la eliminación de las regiones codificantes de proteínas internas del genoma viral.
El genoma general del retrovirus consta de tres genes vitales para la invasión, replicación, escape y propagación de su genoma viral. Estos tres genes son gag (codifica proteínas estructurales para el núcleo viral), pol (codifica transcriptasa inversa , integrasa y proteasa ) y env (codifica proteínas de cubierta para el exterior del virus). Estas proteínas virales se codifican como poliproteínas.. Para llevar a cabo su ciclo de vida, el retrovirus depende en gran medida de la maquinaria de la célula huésped. La proteasa degrada los enlaces peptídicos de las poliproteínas virales, haciendo que las proteínas separadas sean funcionales. La transcriptasa inversa funciona para sintetizar ADN viral a partir del ARN viral en el citoplasma de la célula huésped antes de que ingrese al núcleo. La integrasa guía la integración del ADN viral en el genoma del huésped. [9] [10]
Con el tiempo, el genoma de los ERV no solo adquiere mutaciones puntuales, sino que también se mezcla y se recombina con otros ERV. [11] Los ERV con una secuencia deteriorada para el env se vuelven más propensos a propagarse. [12]