Эндогенные ретровирусные вставки как свидетельство эволюционных отношений между приматами

Краткое изложение статьи Yohn et al. 2005 г. в PlosBiology. говорится, что:

Поиск в геномах подмножества человекообразных обезьян и обезьян показал, что ретровирус интегрировался в зародышевую линию африканских человекообразных обезьян и обезьян Старого Света, но не заражал людей и азиатских обезьян (орангутанг, сиаманг и гиббон). Это подрывает представление о том, что древняя инфекция вторглась в родословную приматов , поскольку человекообразные обезьяны (включая людей) имеют общего предка с обезьянами Старого Света.

Кроме того, Майкл Линч пишет :

«Примечательно, что мы обнаружили много случаев параллельного прироста интронов практически в одних и тех же местах у независимых генотипов», — сказал Линч. « Это сильно опровергает распространенное предположение, что когда два вида имеют общие интроны в одном и том же месте, это всегда происходит из-за наследования от общего предка » .

Поскольку общие ERV у людей и шимпанзе преподносятся как одно из доказательств того, что люди и шимпанзе имеют общее происхождение (как Кен Миллер здесь ), подрывает ли приведенная выше статья (и цитата) эту линию рассуждений?

Есть ли какой-нибудь хороший (недавний) источник, в котором обсуждается доказательство общего происхождения с использованием ERV?

Я изменил первое предложение вопроса, чтобы дать ссылку на фактическую статью, а не только на краткий обзор. Я изменил название, чтобы оно указывало на область биологии, о которой идет речь, и разъясняло эндогенные ретровирусы для общей понятности и индексации. В отношении первоначального названия («Показывает ли эта статья…») следует указать, что это научные факты, установленные путем наблюдения или анализа, которые могут что-то показать или не показать, а не статьи.

Ответы (1)

Йон и др. др. (2005) статья (из лаборатории Эвана Эйхлера) описывает один тип эндогенного ретровирусного элемента (в общих чертах считайте его «видом»), называемый PTERV1. Они показывают, что было несколько независимых случаев заражения, которые привели к постоянной интеграции предков современных видов (~ 3-4 млн лет назад у предков горилл и шимпанзе, ~ 1,5 млн лет назад у предков бабуинов и макак). Это никоим образом не противоречит представлению об общих предках обезьян/обезьян; действительно, они утверждают это как данность в своем анализе (выделено мной):

В общей сложности 275 мест вставок были однозначно сопоставлены с неортологичными местоположениями (таблица 2), что указывает на то, что подавляющее большинство элементов были специфичными для линии (т. е. они возникли после отделения гориллы/шимпанзе и макаки/бабуина от их общего предок ).

Присутствие ERV (или интрона, или любой общей геномной синтении) можно использовать в качестве доказательства в поддержку конкретной модели общего происхождения. Изменения в геномной архитектуре — это стохастические процессы, и работа, которую вы цитируете Li et. др. (Лаборатория Линча) показывает нам, что размещение ERV может происходить в аналогичном или почти идентичном месте с гораздо большей скоростью, чем считалось ранее. Поэтому нам необходимо принять это во внимание, а затем рассчитать, насколько сильно общий ERV повышает нашу уверенность в данной филогенетической модели.

Видео, на которое вы ссылаетесь, использует полностью случайную (то есть очень простую) модель интеграции ERV, устанавливая вероятность вставки в заданном месте на уровне 3.3e-10. Выводы Ли говорят нам, что это неверно. У дафний , по крайней мере, «горячие точки» могут составлять почти 25% прироста новых интронов. Видео также не смогло включить все экземпляры ERV, которые не являются общими для человека и шимпанзе (обратная сторона салфетки, это может объяснить различия между их геномами примерно на 0,3%, см. Mun et al. 2014). Это повысит вероятность случайного точного совпадения (например, поместите двух человек в комнату, какова вероятность того, что у них совпадет день рождения? Поместите 100 человек в комнату, какова вероятность того, что у кого-то из них день рождения совпадет). ?).

Итак, будем крайнеконсервативны и говорят, что вероятность того, что одна и та же вставка в заданном месте как у шимпанзе, так и у людей составляет один к одной тысяче (1e-3, на семь порядков более вероятно, чем в исходной модели). На видео идентифицировано шестнадцать общих ERV; если каждое из них считается независимым событием из-за отсутствия общего приличия, мы все равно рассматриваем шансы около 1e-48 (1e-3 ^ 16). Альтернативой может быть то, что они произошли от вставок, предшествующих расколу от общего предка. Учитывая Ли и др. д., возможно, каждому событию следует дать вероятность всего 0,75 вместо 1,0 (как на видео), потому что до 25% из них могут быть из горячих точек. В этом сценарии вероятность равна 0,01 (0,75 ^ 16). Следовательно, вторая гипотеза на 46 порядков более вероятна, чем первая. В моей голове,

Я хочу внести ясность: я сильно искажаю эти цифры, чтобы не поддерживать общее происхождение. Реальные шансы будут намного выше в пользу общего происхождения.

Для дальнейшего чтения Велкин Джонсон написал всеобъемлющий обзор ERV в 2015 году (с платным доступом, поэтому вам может потребоваться поиск метода поиска научной литературы Александры Элбакян, если у вас нет институционального доступа).


Рекомендации

Джонсон ВЭ. (2015). Эндогенные ретровирусы в эпоху геномики. Анна. Преподобный Вирусология. doi: 10.1146/annurev-virology-100114-054945

Ли В. и др. (2009)Обширное, недавнее увеличение количества интронов в популяциях дафний. Наука. doi: 10.1126/science.1179302

Мун С. и др. (2014) Эндогенный ретровирус, специфичный для шимпанзе, создает геномные вариации в геноме шимпанзе. ПЛОС Один. doi: 10.1371/journal.pone.0101195

Йон и др. др. (2005). Специфичные для линии расширения ретровирусных вставок в геномах африканских человекообразных обезьян, но не людей и орангутанов. PLoS биол. doi: 10.1371/journal.pbio.0030110

Я не говорил, что эти цитаты противоречат общему происхождению. Я спрашивал, могут ли ERV в свете приведенных выше цитат быть представлены как свидетельство общего происхождения человека и шимпанзе (как это сделали многие, например Кен Миллер).
Да, их вполне можно использовать в качестве доказательств. Это всего лишь один класс ERV, и авторы ясно объясняют, почему этот класс представлен в виде неортологичных копий в разных таксонах.
Хорошо. Я понял, что в этой статье речь шла только об одном типе ERV, но в приведенном выше заявлении Майкла Линча говорится, что даже если мы находим ERV (или, как правило, интроны) в одном и том же месте в нескольких линиях, это не служит доказательством общего происхождения. . Если это так, то как можно использовать ERV для доказательства общего происхождения (особенно общего происхождения человека/обезьяны)?
Я изменил свой ответ, чтобы лучше отразить нашу дискуссию.
@Bond....SteveBond У тебя классное имя. И вдобавок ко всему вы пишете хорошие ответы +1. Хорошо, что вы активны на Biology.SE!
Большое спасибо. Отметили ответ как принятый. Просто еще один момент. Сколько ERV обнаружено у людей и шимпанзе в одном и том же месте? Разные сайты дают разные ответы. В этом говорится, что существует 40 таких семейств ERV: genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/… В этом говорится, что существует 14 общих ERV: scienceblogs.com/erv/2009/06/19/charles-jackson-expert-on- эрв