ウイルスと転位要素に対する防御としてのRNAiの進化

RNA干渉（RNAI）は、ウイルスおよび転位元素（TE）に対する重要な防御です。RNAiは、ウイルスRNAを分解することでウイルスから保護するだけでなく、宿主とウイルスはRNAiを使用して互いの遺伝子発現を操作することもでき、宿主はウイルス配列を標的とするマイクロRNAをエンコードできます。それに応じて、ウイルスはRNAIを抑制して回避するための無数の適応を進化させました。RNAIは、TE転写産物を分解し、ヘテロクロマチン形成を介してTE発現を防ぐことにより、TESから細胞を保護することもできます。私たちのレビューの目的は、これらのRNAi防御メカニズムの進化に関する現在のデータを要約して評価することです。この目的のために、RNAi経路の遺伝子の進化に関する以前の分析も拡張します。驚くべきことに、抗ウイルスRNAi遺伝子、抗RNAi遺伝子、およびRNAiのウイルス抑制因子はすべて急速に進化し、宿主と寄生虫の間の進化的武器競争を示唆していることがわかります。長時間のスケールにわたって、主要なRNAi遺伝子は、後生動物の系統発生全体で繰り返し重複または失われ、免疫防御としてのRNAiに重要な意味合いがあります。

RNA interference (RNAi) is an important defence against viruses and transposable elements (TEs). RNAi not only protects against viruses by degrading viral RNA, but hosts and viruses can also use RNAi to manipulate each other's gene expression, and hosts can encode microRNAs that target viral sequences. In response, viruses have evolved a myriad of adaptations to suppress and evade RNAi. RNAi can also protect cells against TEs, both by degrading TE transcripts and by preventing TE expression through heterochromatin formation. The aim of our review is to summarize and evaluate the current data on the evolution of these RNAi defence mechanisms. To this end, we also extend a previous analysis of the evolution of genes of the RNAi pathways. Strikingly, we find that antiviral RNAi genes, anti-TE RNAi genes and viral suppressors of RNAi all evolve rapidly, suggestive of an evolutionary arms race between hosts and parasites. Over longer time scales, key RNAi genes are repeatedly duplicated or lost across the metazoan phylogeny, with important implications for RNAi as an immune defence.