Retrovirus1versionfinaL

ARBOR, CLXXII, 677 (Mayo), pp. 135-166 (2002)

RETROVIRUS ENDÓGENOS HUMANOS: SIGNIFICADO BIOLÓGICO E IMPLICACIONES EVOLUTIVAS.


Carlos Sentís
Departamento de Biología. Universidad Autónoma de Madrid.
Madrid – 28049. España. (carlos.sentis@uam.es).



RESUMEN

El genoma humano contiene un importante número retrovirus endógenos (HERVs), es decir, secuencias derivadas de pasadas infeccionesretrovirales insertadas de forma permanente, y secuencias similares se pueden observar en prácticamente todos los organismos eucariontes. Muchos de estos HERVs se transcriben y traducen en condiciones fisiológicas normales, llegando a formar partículas virales completas, y participando en procesos tan complejos como la placentación. Por su capacidad de retrotransposición y recombinación entre ellos,son una fuente importante de remodelación genómica y, junto con otros retroelementos, participan en la generación de retrogenes y retropseudogenes, que suponen un sustrato de variabilidad informacional fundamental para la aparición de nuevas estructuras y funciones. Puesto que su actividad responde también a las condiciones ambientales, los cambios genómicos generados por ellos no son graduales,sino que aparecen en oleadas, de modo que se puede producir una variedad fenotípica muy extensa en momentos evolutivos concretos, coincidiendo con situaciones ambientales críticas. La consideración de los HERVs como parte integral y consustancial de nuestro genoma obliga a replantearse la utilización de vectores retrovirales en protocolos de terapia génica, así como la utilización de órganos animales–con sus propios retrovirus endógenos- para xenotrasplantes


Cerca del 10 % del Genoma Humano está compuesto por secuencias de origen retroviral muy diferentes entre sí pero englobadas bajo la denominación genérica de retrovirus endógenos humanos o HERVs (de sus siglas en inglés). La estructura de los HERVs es la característica de los retrovirus exógenos (RVs) en su forma de provirus, con dosrepeticiones terminales largas en los extremos (LTRs) y los genes gag, pol y env, que codifican las proteínas necesarias para la formación de nuevas partículas virales incluyendo la Transcriptasa Inversa (RT) que permite la transcripción de un molde de RNA en DNA (retrotranscripción), y es, por tanto, parte esencial del ciclo vital de los retrovirus. Las LTRs se generan durante el proceso deretrotranscripción y son necesarias para la integración viral en el DNA genómico (Figura 1). Además, presentan los elementos necesarios para regular la expresión de sus genes, incluyendo las secuencias de unión a factores de transcripción y hormonas, y las señales de poliadenilación para el correcto procesamiento de los RNAs virales. Al formar parte del genoma, los HERVs se transmiten de modo vertical(mendeliano) a la descendencia, mientras que los RVs se transmiten de modo horizontal (infectivo) entre los individuos de una población, afectando a tipos celulares concretos, normalmente células somáticas. Durante el curso de la evolución los progenitores exógenos de los HERVs tuvieron que insertarse en las células de la línea germinal, convirtiéndose en endógenos (Löwer et al., 1996). Aunque lasinfecciones de la línea germinal no deben ser un evento muy frecuente, ha debido haber varios sucesos de este tipo ya que existen diversas familias de HERVs poco relacionadas entre sí y cada una de ellas presenta secuencias homólogas en otros grupos animales, sobre todo en Primates (Bock y Stoye, 2000; Weiss, 2000). Una vez integrados, los -ahora- HERVs han sufrido múltiples eventos deretrotransposición (amplificación y transposición), gracias a la presencia de las LTRs y del gen de la RT, de modo que se han ido generando miles de secuencias retrovirales, parciales o completas, que se encuentran dispersas por el genoma. Algunas de estas secuencias mantienen la estructura proviral completa y son capaces de formar partículas virales, mientras que muchas de ellas son defectivas y han...