Redacción
Los retrovirus endógenos humanos (HERV), denominados fósiles genómicos, están presenten en el ADN del ser humano en un casi 8%. Muchos HERV están fragmentados o mutados, y algunos aún contienen elementos funcionales que pueden influir en la regulación genética, la producción de proteínas y otros procesos celulares. Con el objetivo de comprender mejor este papel, el equipo de Genómica Funcional del Centro Nacional de Análisis Genómico (Cnag), en colaboración con el Institut d’Investigació Biomèdica de Bellvitge (Idibell) ha generado el mapa más completo hasta la fecha de dominios proteicos dentro de secuencias de HERV.
El conjunto de datos completo analiza más de 120.000 marcos de lectura abiertos (ORF) y secuencias de ADN derivadas de HERV. Utilizando una tubería reproducible a gran escala basada en HMMER e InterProScan, los investigadores identificaron 17.540 coincidencias de dominios de proteínas dentro de secuencias de HERV, la mayoría de ellas correspondientes a partes del gen pol viral, como la transcriptasa inversa, la ARNasa H y la proteasa.
Muchos HERV contienen elementos funcionales que pueden influir en la regulación genética, la producción de proteínas y otros procesos celulares
El estudio destaca patrones distintivos de preservación en las subfamilias de HERV. Algunas, como HERVK (HML-2), se distinguen por mantener múltiples sitios en el genoma con proteínas virales casi completas. Estas incluyen Gag, que forma la capa protectora del virus; Pol, que transporta enzimas clave como la transcriptasa inversa, la ARNasa H y la proteasa; y Env, la proteína de la envoltura que permite a los virus entrar en las células, con regiones transmembrana que la anclan a las membranas.
Según la Dra. Anna Esteve-Codina, autora del estudio, publicado en NAR Genomics and Bioinformatics, “las proteínas derivadas de los HERV son más que simples fósiles genómicos; muchas aún conservan características estructurales que sugieren funciones residuales o reutilizadas. Sabemos que algunas de ellas desempeñan papeles importantes en la actualidad, desde contribuir al desarrollo placentario hasta enfermedades neurodegenerativas e inflamatorias como la esclerosis múltiple y el Alzheimer”. Y añade que “aún queda mucho por descubrir sobre su impacto total. Nuestro nuevo conjunto de datos proporciona un mapa completo de estos antiguos elementos virales, lo que permite a los investigadores explorar sus funciones en todo el genoma humano”.
Se proporcionara un recurso de acceso abierto en Zenodo para permitir una mayor exploración de las proteínas HERV
Otras subfamilias muestran diferentes patrones de preservación: HERVH tiende a retener los dominios enzimáticos de Pol, mientras que HERVE, sorprendentemente, preserva las regiones de proteasa y transcriptasa inversa. En conjunto, tanto las familias de HERV jóvenes como las antiguas mantienen fragmentos funcionales, lo que ofrece una visión de cómo estos antiguos remanentes virales aún pueden influir en la actividad génica y los procesos celulares en la actualidad.
El conjunto de datos y el código utilizado para los análisis generados en este estudio se proporcionan como un recurso de acceso abierto en Zenodo para permitir una mayor exploración de las proteínas HERV, sus funciones en la regulación genética, las respuestas inmunes y las posibles contribuciones a la salud y las enfermedades humanas.
