真核生物におけるBOVBおよびL1レトロトランスポゾンの水平移動

背景：転位要素（TE）はモバイルDNAシーケンスであり、新しいゲノム位置に複製する能力があるため、口語的にジャンプ遺伝子として知られています。TESは、水平移動として知られるプロセスで、ダニやウイルスなどの移動ベクトルを与えられた場合、生物または種の間を飛び越えることができます。ここでは、哺乳類で最も豊富な2つのTEファミリーであるLine-1（L1）とBovine-B（BOVB）が、最初は古代の水平移動イベントを介して外国DNAとして導入されたことを提案します。 結果：759の植物、真菌、および動物のゲノムの分析を使用して、主に海洋真核生物のTx様L1を含む真核生物種で複数の可能なL1水平移動イベントを特定します。また、以前の研究と比較して推定転送イベントの数を増やすことにより、BOVBパラダイムを拡張し、BATやFrogなどの新しい系統で、ナンキンムシ、ヒル、イナゴなどの新しい寄生虫ベクター、およびBOVBの発生を見つけます。これらの転移性元素が今日の哺乳類にゲノム配列の半分以上が定着していることを考えると、我々の結果は、新しい宿主生物の長期的なゲノム変化を引き起こす水平移動の役割をサポートしています。 結論：BOVBレトロトランスポゾンの広範な水平移動について説明し、L1要素も水平移動を受けることができるという最初の証拠を提供します。ゲノムシーケンス技術とバイオインフォマティクスツールの進歩により、私たちの研究は、大規模なゲノムデータからの水平移動を推測するための貴重なリソースになると予想しています。

BACKGROUND: Transposable elements (TEs) are mobile DNA sequences, colloquially known as jumping genes because of their ability to replicate to new genomic locations. TEs can jump between organisms or species when given a vector of transfer, such as a tick or virus, in a process known as horizontal transfer. Here, we propose that LINE-1 (L1) and Bovine-B (BovB), the two most abundant TE families in mammals, were initially introduced as foreign DNA via ancient horizontal transfer events. RESULTS: Using analyses of 759 plant, fungal and animal genomes, we identify multiple possible L1 horizontal transfer events in eukaryotic species, primarily involving Tx-like L1s in marine eukaryotes. We also extend the BovB paradigm by increasing the number of estimated transfer events compared to previous studies, finding new parasite vectors of transfer such as bed bug, leech and locust, and BovB occurrences in new lineages such as bat and frog. Given that these transposable elements have colonised more than half of the genome sequence in today's mammals, our results support a role for horizontal transfer in causing long-term genomic change in new host organisms. CONCLUSIONS: We describe extensive horizontal transfer of BovB retrotransposons and provide the first evidence that L1 elements can also undergo horizontal transfer. With the advancement of genome sequencing technologies and bioinformatics tools, we anticipate our study to be a valuable resource for inferring horizontal transfer from large-scale genomic data.