عنصر فيروسي داخلي المنشأ

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

العنصر الفيروسي الداخلي ( EVE ) هو تسلسل الحمض النووي (DNA ) المشتق من فيروس ، والموجود في الخلايا الجنسية لكائن حي غير فيروسي . قد تكون العناصر الفيروسية الداخلية عبارة عن جينومات فيروسية كاملة ( فيروسات أولية )، أو أجزاء منها. تنشأ هذه العناصر عندما يندمج تسلسل الحمض النووي الفيروسي في جينوم خلية جنسية تُنتج بدورها كائنًا حيًا قابلًا للحياة. يمكن توريث العنصر الفيروسي الداخلي المُستحدث من جيل إلى آخر كأليل في النوع المضيف، وقد يصل إلى مرحلة التثبيت .

قد تظل الفيروسات القهقرية الداخلية وغيرها من العناصر الفيروسية الداخلية التي تظهر كفيروسات كامنة قادرة على إنتاج فيروسات معدية في حالتها الداخلية. ويمكن أن يؤدي تكاثر هذه الفيروسات الداخلية "النشطة" إلى انتشار الإدخالات الفيروسية في الخلايا الجرثومية. بالنسبة لمعظم الفيروسات غير القهقرية، يبدو أن اندماجها في الخلايا الجرثومية حدث نادر وشاذ، وغالبًا ما تكون العناصر الفيروسية الداخلية الناتجة مجرد أجزاء من جينوم الفيروس الأصلي. وعادةً ما تكون هذه الأجزاء غير قادرة على إنتاج فيروسات معدية، ولكنها قد تُعبّر عن بروتين أو حمض نووي ريبوزي أو حتى مستقبلات على سطح الخلية .

التنوع والتوزيع

تم تحديد عناصر فيروسية داخلية (EVEs) في الحيوانات والنباتات والفطريات . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] في الفقاريات ، تُعد العناصر الفيروسية الداخلية المشتقة من الفيروسات القهقرية ( الفيروسات القهقرية الداخلية ) شائعة نسبيًا. نظرًا لأن الفيروسات القهقرية تندمج في الجينوم النووي للخلية المضيفة كجزء لا يتجزأ من دورة تكاثرها ، فإنها مهيأة لدخول الخلايا الجرثومية للمضيف. بالإضافة إلى ذلك، تم تحديد عناصر فيروسية داخلية مرتبطة بالفيروسات الصغيرة ، والفيروسات الخيطية ، وفيروسات بورنا، والفيروسات الدائرية في جينومات الفقاريات. في جينومات النباتات، تُعد العناصر الفيروسية الداخلية المشتقة من الفيروسات القهقرية شبهية شائعة نسبيًا. كما تم تحديد عناصر فيروسية داخلية مشتقة من عائلات فيروسية أخرى غير ناسخة رجعيًا، مثل عائلة Geminiviridae ، في النباتات. علاوة على ذلك، تم العثور على EVEs المرتبطة بالفيروسات العملاقة (المعروفة أيضًا باسم GEVEs) من شعبة Nucleocytoviricota (NCLDV) المشابهة لفيروس Aureococcus anophagefferens (AaV) في 2019/2020. [ 5 ]

تعريف

تُعرف الفيروسات الداخلية تقليديًا بتشابهها مع الفيروسات المعروفة. في عام 2021، ثبت أن تركيب تسلسل الحمض النووي الريبي الداخلي (k-mer) يُشابه تركيب نظيراتها الخارجية. ونتيجةً لذلك، أصبح من الممكن الآن تحديد مجموعات جديدة من الفيروسات الداخلية التي انقرضت نظيراتها الخارجية. [ 6 ]

الاستخدام في علم الفيروسات القديمة

تُعدّ العناصر الفيروسية المُدمجة (EVEs) مصدرًا نادرًا للمعلومات الاسترجاعية حول الفيروسات القديمة. ينشأ العديد منها من أحداث اندماج في الخلايا الجرثومية حدثت منذ ملايين السنين، ويمكن اعتبارها أحافير فيروسية . تُشكّل هذه العناصر الفيروسية القديمة عنصرًا هامًا في دراسات علم الفيروسات القديمة التي تتناول التطور طويل الأمد للفيروسات. يُتيح تحديد عمليات إدخال العناصر الفيروسية المُدمجة المتماثلة معايرة الجداول الزمنية التطورية طويلة الأمد للفيروسات، استنادًا إلى الوقت المُقدّر منذ تباعد مجموعات الأنواع المضيفة الحاملة للعناصر المتماثلة. وقد وفّر هذا النهج أعمارًا دنيا تتراوح بين 30 و93 مليون سنة لعائلات الفيروسات Parvoviridae و Filoviridae و Bornaviridae و Circoviridae ، [ 3 ] وأكثر من 100 مليون سنة في عائلة Flaviviridae ، [ 7 ] و12 مليون سنة لجنس Lentivirus من عائلة Retroviridae . كما تُسهّل العناصر الفيروسية المُدمجة استخدام مناهج الساعة الجزيئية للحصول على معايرات للتطور الفيروسي عبر الزمن السحيق . [ 8 ] [ 9 ]

الاستغلال والتكيف من قبل الأنواع المضيفة

قد توفر العناصر الفيروسية الداخلية (EVEs) أحيانًا ميزة انتقائية للأفراد الذين تُدمج فيهم. على سبيل المثال، يحمي بعضها من العدوى بفيروسات ذات صلة. [ 10 ] [ 11 ] في بعض مجموعات الثدييات، بما في ذلك الرئيسيات العليا ، تم تكييف بروتينات غلاف الفيروسات القهقرية لإنتاج بروتين يُعبَّر عنه في الطبقة المغذية المشيمية ، ويشارك في اندماج خلايا الطبقة المغذية الخلوية لتكوين الطبقة المغذية للمشيمة. يُسمى هذا البروتين في البشر سينسيتين ، ويُشفَّر بواسطة فيروس قهقري داخلي يُسمى ( ERVWE1 ) على الكروموسوم 7. والجدير بالذكر أن اكتساب جينات السينسيتين أو الجينات الشبيهة به قد حدث بشكل مستقل، من مجموعات مختلفة من الفيروسات القهقرية الداخلية، في سلالات ثديية متنوعة . تم تحديد جينات مميزة تشبه جينات السنسيتين في الرئيسيات والقوارض والأرانب والحيوانات اللاحمة وذوات الحوافر ، مع تواريخ اندماج تتراوح من 10 إلى 85 مليون سنة مضت. [ 12 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ تايلور دي جيه، بروين جيه (ديسمبر 2009). "تطور جينات فطرية جديدة من فيروسات الحمض النووي الريبي غير القهقرية" . بي إم سي بيولوجي . 7 : 88. doi : 10.1186/1741-7007-7-88 . PMC 2805616. PMID 20021636 .  
  2. ↑ كونين إي في (يناير 2010). "ترويض الماكر: جينات حقيقية النواة جديدة من فيروسات الحمض النووي الريبي" . بي إم سي بيولوجي . 8 : 2. doi : 10.1186/1741-7007-8-2 . PMC 2823675. PMID 20067611 .  
  3. 1 2 كاتزوراكيس أ، جيفورد آر جيه (نوفمبر 2010). " العناصر الفيروسية الداخلية في الجينومات الحيوانية" . PLOS Genetics . 6 (11) e1001191. doi : 10.1371/journal.pgen.1001191 . PMC 2987831. PMID 21124940 .  
  4. ↑ فيشوت سي، جيلبرت سي (مارس 2012). "الفيروسات الداخلية: رؤى حول تطور الفيروسات وتأثيرها على بيولوجيا العائل" (ملف PDF) . مجلة Nature Reviews Genetics . 13 (4): 283-296 . doi : 10.1038/nrg3199 . PMID 22421730. S2CID 205485232 .  
  5. ^ Moniruzzaman M، Weinheimer AR، Martinez-Gutierrez CA، Aylward FO (ديسمبر 2020). "التكاثر الداخلي على نطاق واسع للفيروسات العملاقة يشكل جينومات الطحالب الخضراء" . طبيعة . 588 (7836): 141– 145. بيب كود : 2020Natur.588..141M . دوى : 10.1038/s41586-020-2924-2 . بميد 33208937 . S2CID 227065267 .  
  6. ↑ كوجيما إس، يوشيكاوا ك، إيتو ج، ناكاغاوا إس، باريش إن إف، هوري إم، وآخرون . (فبراير 2021). "إضافات شبيهة بالفيروسات ذات بصمات تسلسلية مماثلة لتلك الخاصة بفيروسات الحمض النووي الريبي غير القهقرية الداخلية في الجينوم البشري" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 118 (5) e2010758118. Bibcode : 2021PNAS..11810758K . doi : 10.1073/pnas.2010758118 . PMC 7865133. PMID 33495343 .   
  7. ↑ بامفورد سي جي، دي سوزا دبليو إم، باري آر، جيفورد آر جيه (2022). "تحليل مقارن لتسلسلات الفيروسات المشفرة في الجينوم يكشف التاريخ التطوري للفيروسات المصفرة (عائلة الفيروسات المصفرة)" . تطور الفيروسات . 8 (2) veac085. doi : 10.1093/ve/veac085 . PMC 9752770. PMID 36533146 .  
  8. ↑ كاتزوراكيس أ، تريستيم م، بايبوس أو جي، جيفورد آر جيه (أبريل 2007). "اكتشاف وتحليل أول فيروس عدسي داخلي المنشأ" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 104 (15): 6261-6265 . doi : 10.1073/pnas.0700471104 . PMC 1851024. PMID 17384150 .  
  9. ↑ جيلبرت سي، فيشوت سي (سبتمبر 2010). "الأحافير الجينومية تُعاير التطور طويل الأمد لفيروسات التهاب الكبد" . مجلة PLOS Biology . 8 (9): e100049. doi : 10.1371/journal.pbio.1000495 . PMC 2946954. PMID 20927357 .  
  10. ↑ بيست إس، لو تيسييه بي، تاورز جي، ستوي جيه بي (أغسطس 1996). "الاستنساخ الموضعي لجين التقييد الفيروسي القهقري الفأري Fv1". نيتشر . 382 ( 6594): 826-829 . Bibcode : 1996Natur.382..826B . doi : 10.1038/382826a0 . PMID 8752279. S2CID 1883507 .  
  11. ↑ أرنو ف، فاريلا م، سبنسر ت.إ، بالماريني م (نوفمبر 2008). "التطور المشترك للفيروسات القهقرية الداخلية للأغنام ومضيفها" . علوم الحياة الخلوية والجزيئية . 65 (21): 3422-3432 . doi : 10.1007/s00018-008-8500-9 . PMC 4207369. PMID 18818869 .  
  12. ↑ دوبريسوار أ، لافيال س، هايدمان ت (سبتمبر 2012). "من الفيروسات القهقرية المعدية السلفية إلى الجينات الخلوية الحقيقية: دور السنسيتينات المحتجزة في تكوين المشيمة". المشيمة . 33 (9): 663-671 . doi : 10.1016/j.placenta.2012.05.005 . PMID 22695103 .