アメリカのトリパノソームからヒトの宿主に移されたDNAの継承

種間DNA移動は、真核生物間の性的生殖によって遺伝する変異の蓄積につながる主要な生物学的プロセスです。横方向のDNA移動イベントとその継承は、文書化するのに困難でした。この研究では、サザンブロット、蛍光技術、およびバイオインフォマティクスとともに、追加の標的プライマーを使用して熱非対称インターレースPCRを修正し、寄生虫から宿主への横方向のDNA移動イベントを特定しました。トリパノソーマクルジによる自然に発生するヒト感染症の事例が記録されています。ミトコンドリアのミニカールは、主にさまざまな染色体の逆伝達可能な系統1に統合されています。5つの家族の創設者は、彼らの子孫に垂直に転送されたミニサルコルの統合を示しています。6〜22のACリッチヌクレオチドの微小結合がミニサルコで繰り返され、宿主DNAが外来DNA統合を媒介します。不均一なミニサークル配列は、ファミリー間でランダムに分布し、挿入されたフラグメントのその後の再配置により多様性が増加しました。異なる遺伝子座へのレトロトランスポジションイベントのモザイクの組換えとヒッチハイクは、体細胞と比較して生殖系統でより一般的でした。潜在的な新しい遺伝子、偽遺伝子、およびノックアウトが特定されました。宿主ゲノムにおけるミニサルコの統合と維持の経路が提案されています。したがって、T。cruziによる感染は、人間の遺伝的多様性の増加という予期せぬ結果をもたらし、Chagas病は否定的な選択の偶然のシェアである可能性があります。真核生物DNAのヒトゲノムへの現代的な移動とその後の子孫による遺伝のこの実証は、進化生物学と医学の科学的概念に大きな変化をもたらします。

Interspecies DNA transfer is a major biological process leading to the accumulation of mutations inherited by sexual reproduction among eukaryotes. Lateral DNA transfer events and their inheritance has been challenging to document. In this study we modified a thermal asymmetric interlaced PCR by using additional targeted primers, along with Southern blots, fluorescence techniques, and bioinformatics, to identify lateral DNA transfer events from parasite to host. Instances of naturally occurring human infections by Trypanosoma cruzi are documented, where mitochondrial minicircles integrated mainly into retrotransposable LINE-1 of various chromosomes. The founders of five families show minicircle integrations that were transferred vertically to their progeny. Microhomology end-joining of 6 to 22 AC-rich nucleotide repeats in the minicircles and host DNA mediates foreign DNA integration. Heterogeneous minicircle sequences were distributed randomly among families, with diversity increasing due to subsequent rearrangement of inserted fragments. Mosaic recombination and hitchhiking on retrotransposition events to different loci were more prevalent in germ line as compared to somatic cells. Potential new genes, pseudogenes, and knockouts were identified. A pathway of minicircle integration and maintenance in the host genome is suggested. Thus, infection by T. cruzi has the unexpected consequence of increasing human genetic diversity, and Chagas disease may be a fortuitous share of negative selection. This demonstration of contemporary transfer of eukaryotic DNA to the human genome and its subsequent inheritance by descendants introduces a significant change in the scientific concept of evolutionary biology and medicine.