Els retrovirus endògens (ERV, de l'anglès endogenous retrovirus) són elements vírics endògens del genoma que són similars entre si i que es poden derivar d'un retrovirus. Abundants en genomes de vertebrats, representen fins a un 5-8% del genoma humà, amb estimacions inferiors a l'1%, que es poden empaquetar i moure dins del genoma per tenir un paper vital en l'expressió i la regulació gènica.Emergence of vertebrate retroviruses and envelope capture Felix J. Kim, Jean-Luc Battini, Nicolas Manel, and Marc Sitbon Virology (2004) 318: 183 Els investigadors han suggerit que els retrovirus van evolucionar a partir d'un tipus de gen transposable anomenat retrotransposó, que inclou retrovirus endògens; aquests gens poden mutar i en lloc de traslladar-se a una altra ubicació del genoma poden arribar a ser exògens o patògens. Això vol dir que no tots els retrovirus endògens poden haver-se originat com a inserció de retrovirus, però alguns poden haver estat la font d'informació genètica dels retrovirus als quals s'assemblen.

Formació El cicle de replicació d'un retrovirus implica la inserció («integració») d'una còpia d'ADN del genoma viral al genoma nuclear de la cèl·lula hoste. La majoria dels retrovirus infecten cèl·lules somàtiques, però també pot passar que infectin cèl·lules de la línia germinal (cèl·lules que produeixen òvuls i espermatozoides). En poques ocasions, la integració retroviral es pot produir en una cèl·lula germinal que passarà a convertir-se en un organisme viable. Aquest organisme portarà inserit el genoma retroviral com a part integral del seu propi genoma, és a dir, un retrovirus «endogen» (ERV), que pot ser heretat a la seva descendència com a nou al·lel. Molts retrovirus endògens han persistit al genoma dels seus hostes durant milions d'anys. Tot i això, la majoria han adquirit mutacions que inactiven durant la replicació de l'ADN de l'hoste i ja no són capaços de produir el virus. També poden ser eliminats parcialment del genoma mitjançant un procés conegut com a supressió de recombinació, en què la recombinació entre les seqüències idèntiques que flanquegen retrovirus recent integrats causa l'eliminació de les regions internes codificants de proteïnes del genoma viral.

Paper a l'evolució del genoma Els retrovirus endògens poden tenir un paper actiu en la formació dels genomes. La majoria dels estudis en aquesta àrea s'han centrat en els genomes dels humans i d'altres primats superiors, però altres vertebrats, com ara ratolins o ovelles, també han estat estudiats en profunditat. Les repeticions terminals llargues (LTR, de l'anglès long terminal repeat) de seqüències que flanquegen genomes amb retrovirus endògens amb freqüència actuen com a promotors i potenciadors alternatius, sovint contribueixen al transcriptoma mitjançant la producció de variants específiques de teixit. A més, les mateixes proteïnes retrovirals han estat co-optades per servir noves funcions de l'hoste, especialment en la reproducció i el desenvolupament. La recombinació entre seqüències homòlogues retrovirals també ha contribuït a l'intercanvi de gens i a la generació de variants genètiques.

Aproximadament el 90 per cent dels retrovirus endògens són repeticions terminals llargues soles, sense marc obert de lectura. Aquestes repeticions terminals llargues i les que estan associades a seqüències retrovirals completes actuen com a elements de transcripció als gens de l'hoste. El seu espectre d'acció és principalment per la inserció en les regions no traduïdes 5' (5' UTR) dels gens codificants de proteïnes; no obstant això, se sap que també actuen sobre gens situats fins a 70-100 kb de distància. La majoria d'aquests elements actuen en direcció 5' → 3' dels gens corresponents, però s'ha demostrat que n'hi ha que actuen en direcció antisentit (3' → 5') o com a promotors bidireccionals per a gens veïns. En alguns pocs casos, les repeticions terminals llargues funcionen com a promotors per als gens. Per exemple, en els éssers humans, el gen AMY1C té una seqüència de retrovirus endògens completa en la seva regió promotora; la repetició terminal llarga associada confereix una expressió salival específica de l'enzim digestiu, amilasa. O el gen BAAT, que codifica el promotor principal de la bilis àcid-CoA: aminoàcid N-aciltransferasa (Bile acid-CoA:amino acid N-acyltransferase), és d'origen LTR.

Referències

Categoria:Biologia evolutiva Categoria:Malalties porcines