Распространенность генетической рекомбинации между вирусами и человеком, возможное ее влияние на вакцинацию
https://doi.org/10.31631/2073-3046-2019-18-4-14
Аннотация
Актуальность. Рекомбинация геномов вирусов с геномом их хозяев хорошо известна, ее можно подразделить на реликтовую, реализованную в далеком эволюционном прошлом, и прижизненную, реализуемую в онтогенезе хозяина. Для хозяина рекомбинация может иметь различные последствия, природа которых не обнаруживается явно.
Цель исследования состояла в анализе (на основе компьютерного сравнения первичных структур белков) распространенности двунаправленной рекомбинации малыми фрагментами генома между вирусами и человеком и ее последствий.
Материалы и методы. Для компьютерного анализа были использованы доступные в Интернете базы данных первичных структур белков человека и вирусов.
Результаты. Рекомбинация (скрытая и явная) малыми фрагментами генома между вирусами и человеком происходила многократно в прошлом, и в нее были вовлечены многие патогенные для человека вирусы.
Заключение. Биоинформатика позволила «заглянуть» в прошлое вирусов и человека и выявить следы происходивших между ними обменов генетической информацией, которые могут предопределять эффекты разрабатываемых вакцин и диагностикумов.
Об авторе
Е. П. Харченко
ФГБУН «Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова» РАН
Россия
Россия
Харченко Евгений Петрович, д. б. н., ведущий научный сотрудник
194223, Санкт-Петербург, пр. Тореза, 44.
+7 (812) 552-70-31
Список литературы
1. Johnson W.E. Endogenous Retroviruses in the Genomics Era. //Annu. Rev. Virol. 2015. Vol.2, P. 135–159. doi: 10.1146/annurev-virology-100114-054945.
2. Jachiet P.A., Colson P., Lopez P., Bapteste E.. Extensive gene remodeling in the viral world: new evidence for nongradual evolution in the mobilome network. Genome Biol. Evol. //2014. Vol. 6, N. 9. P. 2195–2205. doi:10.1093/gbe/evu168
3. Stedman K. M. Deep Recombination: RNA and ssDNA Virus Genes in DNA Virus and Host Genomes. // Annu. Rev. Virol. 2015. Vol. 2, P. 203–217. doi: 10.1146/annurev-virology-100114-055127.
4. Georgiades K., Raoult D. How microbiology helps define the rhizome of life. //Front Cell Infect Microbiol. 2012. Vol. 2:60. doi: 10.3389/fcimb.2012.00060.
5. Katzourakis A., Gifford R.J. Endogenous Viral Elements in Animal Genomes. // PLoS Genet. 2010. Vol. 6(11): e1001191. doi:10.1371/journal.pgen.1001191.
6. Belyi V.A., Levine A.J., Skalka A.M. Unexpected inheritance: multiple integrations of ancient Bornavirus and Ebolavirus/Marburgvirus sequences in vertebrate genomes. // PLOS Pathog. 2010. Vol. 6(7):e1001030. doi: 10.1371/journal.ppat.1001030.
7. Suntsova M., Garazha A., Ivanova A , Kaminsky D., Zhavoronkov A., Buzdin A. Molecular functions of human endogenous retroviruses in health and disease. // Cell. Mol. Life Sci. 2015. Vol. 72, P. 3653–3675. DOI 10.1007/s00018-015-1947-6.
8. Fu M., Denga R., Wang J., Wang X. (2008). Detection and analysis of horizontal gene transfer in herpesvirus. // Virus Res. Vol. 131, P. 65–76. DOI:10.1016/j.virusres.2007.08.009.
9. Holzerlandt R., Orengo C., Kellam P., Alba, M. M. Identification of new herpesvirus gene homologs in the human genome. // Genome Res. 2002. Vol. 12, P. 1739–1748. DOI: 10.1101/gr.334302.
10. Barrangou R CRISPR-Cas systems and RNA-guided interference. //Wiley Interdiscip Rev RNA. 2013. Vol. 4, N. 3, P. 267-78. doi:10.1002/wrna.1159.
11. Charpentier E., Richter H., van der Oost J. , White M.F. Biogenesis pathways of RNA guides in archaeal and bacterial CRISPR-Cas adaptive immunity. // FEMS Microbiology Reviews. 2015. Vol. 39. N. 3. P. 428–441. doi: 10.1093/femsre/fuv023.
12. Khatchikian D, Orlich M, Rott R. Increased viral pathogenicity after insertion of a 28S ribosomal RNA sequence into the haemagglutinin gene of an influenza virus. Nature. 1989; 340 (6229): 156–157. DOI: 10.1038/340156a0.
13. Romanova LI, Blinov VM, Tolskaya EA et al. The primary structure of crossover regions of intertypic poliovirus recombinants: a model of recombination between RNA genomes. // Virology. 1986; 155 (1): 202–213.
14. Харченко Е.П. Иммуноэпитопный континуум родства белков и полиреактивность и аутореактивность антител // Медицинская иммунология. 2015. Т. 17, № 4. C. 335–346. doi: 10.15789/1563-0625-2015-4-335-346.
15. Харченко Е.П. Возможные коллизии в иммунодиагностике вирусных инфекций и вакцинации. // Инфекция и иммунитет. 2016. Т. 6, № 2. С. 157–164. doi: 10.15789/2220-7619-20162-157-164.
16. Keele BF, Giorgi EE, Salazar-Gonzalez JF et al. Identification and characterization of transmitted and early founder virus envelopes in primary HIV-1 infection. // Proc Natl Acad Sci USA. 2008. Vol. 105, P. 7552–7557. doi: 10.1073/pnas.0802203105.
17. Харченко Е.П. Иммунная привилегия: патологический аспект // Иммунология . 2009 .Т.30 . N. 4 . С. 249–255.
18. Gale MJr, Foy EM. Evasion of intracellular host defence by hepatitis C virus. // Nature. 2005. Vol. 436. P.939–945.
19. Lloyd AR, Jagger E, Post JJ et al. Host and viral factors in the immunopathogenesis of primary hepatitis C virus infection. // Immunology and Cell Biology. 2007. Vol. 85 , P. 24–32.
20. Rehermann B, Nascimbeni M. Immunology of hepatitis b virus and hepatitis c virus infection.// Nature Reviews Immunology -2005.-Vol. 5 - Р. 215–229.
21. Пригожин И.Р., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М: Прогресс 1986. с432.
22. Traylen CM, Patel HR, Fondaw W. et al. Virus reactivation: a panoramic view in human infections. // Future Virol. 2011. Vol. 6 , N. 4. P. 451–463. DOI: 10.2217/fvl.11.21.
23. Koonin EV, Doljab VV, Krupovic M. Origins and evolution of viruses of eukaryotes: The ultimate modularity. // Virology. 2015; 479–480; 2–25. doi.org/10.1016/j.virol.2015.02.039.
24. Krupovic M, Zhi N, Li J, Hu G et al. Multiple layers of chimerism in a single-stranded DNA virus discovered by deep sequencing. // Genome Biol Evol. 2015; 7 (4): 993–1001. doi: 10.1093/gbe/evv034.
25. Krupovic M, Forterre P. Single-stranded DNA viruses employ a variety of mechanisms for integration into host genomes. // Ann NY Acad Sci. 2015; 134: 41–53. doi: 10.1111/nyas.12675.
26. Харченко Е.П. Распространенность в геноме вирусов человека малых гомологичных и комплементарных фрагментов и возможная их роль // Инфекция и иммунитет. 2017. Т. 7, № 4. С. 393–404. doi: 10.15789/2220-7619-2017-4-393-404.
Рецензия
Для цитирования:
Харченко Е.П. Распространенность генетической рекомбинации между вирусами и человеком, возможное ее влияние на вакцинацию. Эпидемиология и Вакцинопрофилактика. 2019;18(6):4-14. https://doi.org/10.31631/2073-3046-2019-18-4-14
For citation:
Kharchenko E.P. The Occurrence of Genetic Recombination between Viruses and Human, it's Possible Influence on Vaccination. Epidemiology and Vaccinal Prevention. 2019;18(6):4-14. (In Russ.) https://doi.org/10.31631/2073-3046-2019-18-4-14
Просмотров: 986
Послать статью по эл. почте 