追踪古老的病毒痕迹：对Bombus物种中内源性病毒成分的全面研究

《Mobile DNA》：Tracing ancient viral footprints: a comprehensive study of endogenous viral elements in Bombus species

内源性病毒元件在 Bombus 蜜蜂中的分布及功能分析显示，非逆转录RNA病毒序列（NIRVS）广泛存在且多含聚合酶相关基序，部分与外源病毒共享短序列，可能通过跨物种遗传参与宿主抗病毒免疫。

　　

摘要

背景

内源性病毒元件（EVEs）是整合到宿主生殖细胞中的病毒序列，并传递给后代。大多数病毒类型都能够进行整合，这通常需要宿主逆转录元件的帮助，尤其是对于非逆转录RNA病毒而言。已知内源性病毒元件在昆虫物种中广泛存在，并与多种病毒分类群有关，其中许多病毒可能具有相似的进化起源。Bombus蜜蜂是重要的传粉者，但近年来其种群数量在全球范围内持续下降。因此，揭示这些遗传元件及其相关机制以更好地理解宿主-病原体相互作用对于保护生物多样性至关重要。

结果

非逆转录整合RNA病毒序列（NIRVs）在Bombus蜜蜂的基因组中普遍存在，且基因组大小与EVEs的数量之间没有明显的相关性。大多数EVEs为单拷贝形式，长度介于111到3,729个碱基对（bp）之间，平均长度为504 bp。这些EVEs与许多未分类的病毒以及属于Partitiviridae、Virgaviridae科和Martellivirales目的已知病毒存在相似性。我们观察到，超过25%的NIRVs包含保守结构域，其中较大的结构域更有可能具有功能注释潜力。具有保守结构域的NIRVs中，与聚合酶相关的基序最为常见。对NIRVs共享模式的全面分析表明，它们更有可能来自共同祖先，而非物种分化后的整合事件。此外，这些病毒元件在不同物种间具有广泛的保守性。我们还研究了NIRVs的转录活性及其作为对抗外源病毒免疫反应启动剂的潜力。事实上，Bombus蜜蜂中的大多数NIRVs具有转录活性，有些NIRVs与外源蜜蜂病毒具有15个核苷酸（nt）的连续性，因此有可能被用作产生piRNA的模板。

结论

非逆转录RNA病毒整合到大黄蜂基因组中的现象非常古老，这一过程是一个动态的进化过程，在此过程中许多病毒元件得以保留、共享，并可能在Bombus蜜蜂中保持功能活性。