語音播報
節(jié)肢動物是地球種類最豐富的動物類群,包括昆蟲、甲殼類動物、鱟、蝎子、蜘蛛等。NALDVs是一類以桿狀病毒為代表的主要感染節(jié)肢動物的大DNA病毒。已有研究表明,NALDVs可在宿主基因組中發(fā)生廣泛整合并形成非逆轉(zhuǎn)錄內(nèi)源性病毒元件。目前,科研人員尚未在蜘蛛中發(fā)現(xiàn)相關(guān)病毒或非逆轉(zhuǎn)錄內(nèi)源性病毒元件。
近日,中國科學院武漢病毒研究所研究員王曼麗和胡志紅團隊利用蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預測與同源搜索等創(chuàng)新方法,在蜘蛛基因組中發(fā)現(xiàn)了一類廣泛存在且源自NALDV的非逆轉(zhuǎn)錄內(nèi)源性病毒元件。這一發(fā)現(xiàn)拓展了學界對節(jié)肢動物中NALDV分布和進化歷史的認識。
???該研究利用桿狀病毒蛋白結(jié)構(gòu)比對和同源搜索,在已測序的幾乎所有蜘蛛物種基因組中發(fā)現(xiàn)了一類此前未被識別的非逆轉(zhuǎn)錄內(nèi)源性病毒元件。系統(tǒng)發(fā)育樹分析顯示,這類非逆轉(zhuǎn)錄內(nèi)源性病毒元件代表了全新的NALDV類群。進一步,研究通過分析蜘蛛轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)和小RNA測序數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),這些非逆轉(zhuǎn)錄內(nèi)源性病毒元件能夠產(chǎn)生mRNA、siRNA及piRNA,并在蜘蛛絲腺中表現(xiàn)出特異性表達。進化分析顯示,這些非逆轉(zhuǎn)錄內(nèi)源性病毒元件的共同祖先出現(xiàn)于距今3億多年前的古生代。
這一研究揭示了蜘蛛中非逆轉(zhuǎn)錄內(nèi)源性病毒元件的存在及其相關(guān)轉(zhuǎn)錄活性,豐富了學界對NALDVs分布與進化的理解,為深入探討蜘蛛絲腺生物學功能及其演化過程提供了新的視角。同時,該研究展示了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預測和同源搜索等技術(shù)手段在病毒分類與內(nèi)源性病毒挖掘中的潛力。
相關(guān)研究成果以Discovery of novel non-retroviral endogenous viral elements reveals their long-term integration history in spiders為題,發(fā)表在《自然-通訊》(Nature Communications)上。研究工作得到國家自然科學基金委員會的支持。
蜘蛛基因組中豐富的非逆轉(zhuǎn)錄內(nèi)源性病毒元件
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