遗传“化石”揭示了草丛中的长期病毒伙伴关系

根据一项新的PLOS病原体研究，包含在草基因组中的缺陷病毒可能适应与其他基因组合并的病毒形成伙伴关系，以完成其生命周期。研究结果表明，合作伙伴病毒是一致发展的，使他们能够长期保持关系。

动物，植物和真菌的基因组包含源自病毒的DNA片段，在感染后整合到古老的宿主基因组中，并传递给宿主后代。这些病毒“化石”提供了以进化规模研究宿主细胞内病毒之间相互作用的机会。

为了更好地理解病毒相互作用，日本北海道大学的孙璐辰和同事们专注于从禾本科草科的古草传下来的病毒化石。具体而言，他们对称为副反转录病毒(PRV)的病毒化石感兴趣，这些病毒不会作为正常生命周期的一部分整合到宿主DNA中，但可能偶然会在宿主基因组中留下病毒“化石”，同时保留完成它们的能力。生命周期。”

研究人员测序并分析了整合到现代草基因组中的PRV化石，并鉴定了几种不同的PRV物种，其中三种被发现有缺陷。这些有缺陷的物种缺乏编码PRV所需蛋白质的DNA，以共同选择宿主细胞机器并制造病毒的新拷贝，从而完成病毒生命周期。

为了研究有缺陷的PRV如何能够完成其生命周期，科学家分析了化石PRV序列之间的遗传关系。他们发现，一种有缺陷的PRV物种可能已进化为与无缺陷物种形成共生关系，使其能够使用无缺陷的蛋白质机器来完成其生命周期。

有证据表明，另外两种有缺陷的PRV可能已形成共生伙伴关系，每种物种都提供其他物种所缺乏的互补蛋白质机制。

研究小组发现，每个伙伴关系中的两个物种经常随着时间的推移交换称为非编码调控序列(NRS)的DNA片段。这种协调一致的演变导致合作的物种共享高度相似的NRS，并且它似乎能够随着时间推移开发和维护伙伴关系。

“草基因组中的病毒化石显示，由于通过与完整病毒或补充缺陷病毒的伙伴关系对功能缺陷进行补偿，有缺陷的副寄生病毒物种繁盛。”