Дата публикации: 2018

DOI: 10.3103/S0891416818040067

В этом обзоре рассматривается роль транспозонов в происхождении вирусов, теряющих черты своих эволюционных предшественников из-за высокой мутабильности. Однако существует ряд общих свойств вирусов и транспозонов, предполагающих их филогенетическое родство, в том числе способность интегрироваться в геном хозяина, специфическая активация в определенных тканях, высокая степень изменчивости, существование вирофагов, размножающихся только в присутствии другого вирус (похожий на неавтономные транспозоны, для которых необходимы продукты экспрессии автономных). Обсуждаются представления о возникновении вирусов из транспозонов в эволюции. Обнаружены геномные элементы, проявляющие двойную природу существования как мобильные генетические элементы и вирусы: полинтоны, элементы Tlr и вирусы PLV. Предполагается, что горизонтальный перенос транспозонов (ГТ), при естественном отборе которого сохраняются элементы, обладающие свойствами вирулентности (а гены, необходимые для интеграции, могут мутировать), является ключевым событием, необходимым для превращения в вирусы. Горизонтальный перенос транспозонов, свойственный всем представителям живых организмов, сопровождается их изменчивостью, необходимой для приобретения новых адаптивных свойств. В ходе эволюции механизмы защиты от вирусов и транспозонов, включая РНК-интерференцию, метилирование ДНК и модификацию гистонов, стали использоваться для управления работой геномов, обеспечивая межклеточные взаимодействия; это объясняет появление многоклеточных организмов. В эволюции эукариот транспозоны успешно использовались для трансформации регуляторных генных сетей, а также в качестве возможных источников новых генов, кодирующих как белки, так и некодирующую РНК, фрагментарная трансляция которых может давать короткие функциональные пептиды. Таким образом, продукты транскрипции и трансляции транспозонов являются важнейшими источниками эволюционных преобразований; эти механизмы могут быть основой для эволюции вирусов и появления фундаментальных свойств живых организмов, когда они появляются.

Издатель: Allerton Press, Inc. (New York)

Тип: Article

Publication date: 2018

DOI: 10.3103/S0891416818040067

In this review, the role of transposons in the origin of viruses, losing the traits of their evolutionary precursors due to their high mutability, is considered. However, there are a number of common properties of viruses and transposons suggesting their phylogenetic relationship, including the ability to integrate into the host genome, specific activation in certain tissues, high degree of mutability, the existence of virophages propagating only in the presence of another virus (which is similar to non-autonomous transposons, for which the expression products of autonomous ones are required). Ideas about the emergence of viruses from transposons in evolution are discussed. The genomic elements exhibiting a dual nature of existence as mobile genetic elements and viruses are found: polintons, Tlr elements, and PLV viruses. It is assumed that a horizontal transfer (HT) of transposons, during the natural selection of which the elements possessing the virulence properties are preserved (while the genes required for the integration can mutate), is a key event required for turning into viruses. The horizontal transposon transfer, which is common in all representatives of living organisms, is accompanied by their variability required for the acquisition of new adaptive traits. In the course of evolution, the mechanisms of protection against viruses and transposons, including RNA interference, DNA methylation, and histone modification, began to be used to control the operation of the genomes, providing intercellular interactions; this explains the emergence of multicellular organisms. In the evolution of eukaryotes, the transposons have been used successfully for transformations of regulatory gene networks, as well as possible sources of new genes encoding both proteins and non-coding RNA, the fragmentary translation of which can produce short functional peptides. Thus, the products of transposon transcription and translation are the most important sources of evolutionary transformations; these mechanisms could be the basis for the evolution of viruses and the emergence of the fundamental properties of living organisms when they appear.

Издатель: Allerton Press, Inc. (New York)

Тип: Article