В рамках международного сотрудничества исследователи из CIRAD и INRA изучили эндогенные элементы вирусов семейства Caulimoviridae, которые вызывают многочисленные инфекции у растений. Они изучили геном растений, чтобы оценить разнообразие этих вирусов и спектр их хозяев.Эндогенные вирусные элементы в сосудистых растениях, от ликопод до цветковых растений.
Ученые использовали самые передовые инструменты геномики и биоинформатики для анализа генома 72 растений, представляющих различные филогенетические группы, охарактеризованные на сегодняшний день — от зеленых водорослей до цветущих растений — для поиска всех или части последовательностей, которые кодируют вирусный вирус. белок семейства Caulimoviridae, который является одновременно специфическим и высококонсервативным, ретротранскриптазой. Хотя присутствие таких последовательностей было известно в геноме цветковых растений, они также были обнаружены у большинства сосудистых растений, включая самые примитивные растения — папоротники, хвойные деревья и ликоподы, — результат, который демонстрирует способность Caulimoviridae инфицировать широкий круг растений. , ранее недооцененный круг хостов. Из 62 изученных видов цветковых растений оказалось, что количество эндогенных Caulimoviridae коррелирует с размером геномов, с тысячами последовательностей, лежащих в основе гигантских геномов голосеменных растений, и заметными исключениями: геном кукурузы (Zea mays) не было ни одного, несмотря на его размер.
С другой стороны, плотность клещевины (Ricinus communis) и апельсина (Citrus sinensis) была очень высокой.Эндогенные вирусные элементы, связанные с новыми родами семейства Caulimoviridae. Углубленный анализ эндогенных вирусных элементов, идентифицированных в изученных растениях, показал, что большинство эндогенных вирусных элементов Caulimoviridae происходят из родов Florendovirus и Petuvirus.
Это также привело к открытию ранее неизвестных эволюционных ветвей Caulimoviridae: четыре новых рода семейства Caulimoviridae были обнаружены у хвойных деревьев (Gymnendovirus 1-4), два — в папоротниках (Fernendovirus 1 и 2) и пять — у цветковых растений (например, Xendovirus или Ендовирус).Эндогенные вирусные элементы, относящиеся к девонскому периоду
Основываясь на анализе распределения различных вирусных родов семейства Caulimoviridae среди изученных видов растений, ученые смогли предложить эволюционный сценарий, при котором это семейство вирусов, по-видимому, возникло от предка, общего для цветковых растений и голосеменных растений в девонский период. (- 320 миллионов лет). Очевидно, произошли последующие обмены между хозяевами, принадлежащими к разным подразделениям.
Стоит отметить, что широкий спектр вирусов-хозяев в семействе Caulimoviridae может быть связан с присутствием в этих вирусах белка движения, который облегчает транспорт и циркуляцию вирусных частиц между клетками через определенные каналы или плазмодесматы, структура которых характеристика сосудистых растений.Эти результаты доказывают существенную адаптивность вирусов семейства Caulimoviridae и их влияние на эволюцию сосудистых растений.
Они призывают к более детальному изучению роли и последствий присутствия этих вирусов в геноме растений.