Element viral endogen
Un element viral endogen (EVE) és una seqüència d'ADN derivada d'un virus (retrovirus o un altre virus) i present al genoma de la línia germinal d'un organisme no viral. Els EVE poden ser genomes virals complets (provirus) o fragments de genomes virals. S'originen quan una seqüència d'ADN viral s'integra al genoma d'una cèl·lula germinal, donant lloc a un organisme viable. Els EVE que s'estableixen al genoma es poden heretar de generació en generació com un al·lel a l'espècie hoste, i es poden fixar.
Els principals són els retrovirus endògens. Els retrovirus endògens i altres EVE que apareixen com a provirus poden continuar produint virus infecciosos en el seu estat endogen (tot i que en general no poden). La replicació d'aquests virus endògens "actius" pot provocar la proliferació viral i les insercions de la línia germinal. Per a la majoria de virus no retrovirals, la integració de la línia germinal sembla ser un fenomen anòmal rar, i els EVE resultants solen ser només fragments del genoma del virus parental. En general, aquests fragments poden no produir virus infecciosos, però poden expressar proteïnes o ARN.
Diversitat i distribució[modifica]
S'han identificat EVE en animals, plantes i fongs [1][2][3][4] En els vertebrats, els EVE derivats de retrovirus (retrovirus endògens) són relativament comuns. A mesura que els retrovirus s'integren al genoma nuclear de la cèl·lula hoste com a part inherent del seu cicle de replicació, és més probable que entrin a la línia germinal. Si ho fan, poden passar de generació en generació, però si romanen a les cèl·lules somàtiques potser no. A més, s'han identificat EVE relacionats amb parvovirus, filovirus, Bornavirus i circovirus en genomes de vertebrats. En els genomes de les plantes, els EVE derivats de pararetrovirus són relativament comuns. També s'han identificat a les plantes EVEs derivats d'altres famílies de virus no retrotranscrits com Geminiviridae.
Ús en paleovirologia[modifica]
Els virus poden servir com una font d'informació retrospectiva sobre virus antics. Molts deriven d'esdeveniments d'integració de la línia germinal que van tenir lloc fa milions d'anys i es poden considerar fòssils virals. Aquests antics EVE són un component important dels estudis paleovirològics que tracten l'evolució a llarg termini dels virus. La identificació d'insercions d'EVEs ortòlegs permet calibrar les línies de temps evolutives dels virus, a partir del temps estimat des de la divergència dels grups d'espècies hoste continguts en els ortòlegs. Aquest enfocament va proporcionar edats mínimes entre 30 i 93 milions d'anys per a les famílies Parvoviridae, Filoviridae, Bornaviridae i Circoviridae,[5] i 12 milions d'anys per al gènere Lentivirus de la família Retroviridae. Els EVE també faciliten l'ús d'enfocaments basats en rellotges moleculars per obtenir calibratges de l'evolució viral a escala de temps geològica (temps profund).[5][6]
Ús per espècies hostes[modifica]
De vegades, els EVE poden proporcionar un avantatge selectiu als individus en què s'insereixen. Per exemple, alguns protegeixen contra la infecció per virus relacionats.[7][8] En alguns grups de mamífers, inclosos els simis, les proteïnes de l'embolcall retroviral han experimentat una exaptació per produir una proteïna que s'expressa en el sincitiotrofoblast de la placenta, i està implicada en la fusió de les cèl·lules del citotrofoblast per formar la capa sincitial de la placenta. En humans, aquesta proteïna s'anomena sincitina i està codificada per un retrovirus endogen anomenat (ERVWE1) inserit al cromosoma 7 humà. Cal tenir en compte que la captura de gens de sincitina o semblants a la sincitina s'ha produït de manera independent, a partir de diferents grups de retrovirus endògens, en diversos llinatges de mamífers. S'han identificat diferents gens de sincitina en primats, rosegadors, lagomorfs, carnívors i ungulats, amb dates d'integració que oscil·len entre fa 10 i 85 milions d'anys.[9]
Referències[modifica]
- ↑ «The evolution of novel fungal genes from non-retroviral RNA viruses». BMC Biology, 7, desembre 2009, pàg. 88. DOI: 10.1186/1741-7007-7-88. PMC: 2805616. PMID: 20021636.
- ↑ «Taming of the shrewd: novel eukaryotic genes from RNA viruses». BMC Biology, 8, gener 2010, pàg. 2. DOI: 10.1186/1741-7007-8-2. PMC: 2823675. PMID: 20067611.
- ↑ «Endogenous viral elements in animal genomes». PLoS Genetics, 6, 11, novembre 2010, pàg. e1001191. DOI: 10.1371/journal.pgen.1001191. PMC: 2987831. PMID: 21124940.
- ↑ «Endogenous viruses: insights into viral evolution and impact on host biology». Nature Reviews. Genetics, 13, 4, març 2012, pàg. 283–296. DOI: 10.1038/nrg3199. PMID: 22421730.
- ↑ 5,0 5,1 Katzourakis, A. «Discovery and analysis of the first endogenous lentivirus». Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 104, 2007, pàg. 6261–6265. DOI: 10.1073/pnas.0700471104.
- ↑ Gilbert, C. «Genomic fossils calibrate the long-term evolution of hepadnaviruses.». PLoS Biol., 8, 2010, pàg. e100049. DOI: 10.1371/journal.pbio.1000495.
- ↑ «Positional cloning of the mouse retrovirus restriction gene Fv1». Nature, 382, 6594, agost 1996, pàg. 826–829. Bibcode: 1996Natur.382..826B. DOI: 10.1038/382826a0. PMID: 8752279.
- ↑ «Coevolution of endogenous betaretroviruses of sheep and their host». Cellular and Molecular Life Sciences, 65, 21, novembre 2008, pàg. 3422–3432. DOI: 10.1007/s00018-008-8500-9. PMC: 4207369. PMID: 18818869.
- ↑ «From ancestral infectious retroviruses to bona fide cellular genes: role of the captured syncytins in placentation». Placenta, 33, 9, setembre 2012, pàg. 663–671. DOI: 10.1016/j.placenta.2012.05.005. PMID: 22695103.