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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
水平基因轉移（HGT）在病毒中普遍存在，被認為是病毒演化的關鍵機制。另一方面，針對增加基因組大小的強烈選擇性限制是 HGT 的障礙，它會快速清除水平轉移的序列，這可能會阻礙演化創新。在這裡，我們使用植物 RNA 病毒菸草蝕刻病毒 (TEV)，透過在其基因組中分別引入兩個功能性外源序列，透過模擬 HGT 事件實驗探索病毒的演化命運。其中一個事件模擬透過保守 AlkB 結構域的 HGT 獲得新功能，負責修復許多生物體中的烷基化或甲基化損傷。另一個事件模擬透過黃瓜花葉病毒的 2b RNA 沉默抑制子的 HGT 獲得複製現有功能的序列。然後，我們進化了這兩種病毒，追蹤水平轉移序列隨時間的維持情況，並對最終的病毒群體進行基因組定序並測量病毒適應性。我們發現 AlkB 結構域被迅速從 TEV 基因組中清除，將適應性恢復到野生型水平。相反，2b 基因保持穩定，對病毒適應性沒有重大影響。此外，我們發現 2b 在 TEV 中具有功能，因為當 HC-Pro 的 RNA 沉默抑制結構域發生突變時，它提供了複製優勢。這些觀察結果表明，短功能序列的 HGT 透過功能重複來改善病毒的演化限制，具有潛在的有趣作用。