Как часть международного сотрудничества, исследователи от CIRAD и INRA изучили эндогенные элементы вирусов семьи Caulimoviridae, которые вызывают многочисленные инфекции на заводах. Они изучили геном заводов, чтобы оценить разнообразие тех вирусов и их спектра хозяина.
Эндогенные вирусные элементы в сосудистых растениях, от lycopods до цветущих растенийУченые использовали самые современные инструменты геномики и биоинформатики, чтобы проанализировать геном 72 представителей заводов различных филогенетических групп, характеризуемых до настоящего времени – от зеленых морских водорослей до цветущих растений – искать все или часть последовательностей, которые кодируют для вирусного белка семьи Caulimoviridae, который и конкретен и высоко сохраненный, retrotranscriptase.
В то время как присутствие таких последовательностей было известно в геноме цветущих растений, они также нашли некоторых в большинстве сосудистых растений, включая самые примитивные заводы – папоротники, хвойные деревья и lycopods – результат, который иллюстрирует возможность Caulimoviridae заразить широкое, ранее недооцениваемый ряд хозяев. Из 62 изученных разновидностей цветущего растения казалось, что число эндогенного Caulimoviridae коррелировалось с размером геномов с тысячами последовательностей в основе гигантских геномов голосеменных растений и заметных исключений: у кукурузы (Zea mays) геном не было никого несмотря на его размер. С другой стороны, плотность была удивительно высокой в солонке (Ricinus коммуны) и оранжевой (Цитрусовые sinensis).
Эндогенные вирусные элементы связали с новыми родами семьи Caulimoviridae, который изучил всесторонний анализ эндогенных вирусных элементов, определенных на заводах, показал, что большинство эндогенных Caulimoviridae произошло из родов Florendovirus и Petuvirus. Это также привело к открытию ранее неизвестных эволюционных филиалов Caulimoviridae: четыре новых рода семьи Caulimoviridae были обнаружены в хвойных деревьях (Gymnendovirus 1 to 4), два в папоротниках (Fernendovirus 1 и 2) и пять в цветущих растениях (например, Xendovirus или Yendovirus).
Эндогенные вирусные элементы, относящиеся ко времени девонского периодаНа основе анализа распределения различных вирусных родов семьи учился Caulimoviridae в видах растений, ученые смогли предложить эволюционный сценарий, в котором это семейство вирусов, по-видимому, появилось в предке, разделенном цветущими растениями и голосеменными растениями во время девонского периода (-320 миллионов лет). Были по-видимому последующие обмены между хозяевами, принадлежащими различным подразделениям. Стоит отметить, что большой спектр хозяина вирусов в семье, которой Caulimoviridae может произойти из-за присутствия у этих вирусов белка движения, который облегчает транспорт и обращение вирусных частиц между клетками по определенным каналам или plasmodesmata, структура которого характерна для сосудистых растений.
Эти результаты доказывают существенную адаптируемость вирусов семьи Caulimoviridae и их влияние на эволюцию сосудистых растений. Они призывают к более детальному изучению роли и последствиям присутствия этих вирусов в геноме заводов.