《Fish & Shellfish Immunology》：Activation of Host Endogenous Reverse Transcriptase in Response to White Spot Syndrome Virus Infection in Penaeus monodon
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普拉帕松·旺卡朗（Prapatsorn Wongkhaluang）、苏帕拉特·坦猜亚普姆（Suparat Taengchaiyaphum）、塔纳蓬·旺皮姆（Thanaporn Wongpim）、苏奇特拉蓬·苏克塔沃恩（Suchitraporn Sukthaworn）、中山英树（H
普拉帕松·旺卡朗（Prapatsorn Wongkhaluang）、苏帕拉特·坦猜亚普姆（Suparat Taengchaiyaphum）、塔纳蓬·旺皮姆（Thanaporn Wongpim）、苏奇特拉蓬·苏克塔沃恩（Suchitraporn Sukthaworn）、中山英树（Hideki Nakayama）、西里蓬·提塔马迪（Siripong Thitamadee）、卡拉亚·斯里图尼亚卢克萨纳（Kallaya Sritunyalucksana）
水生动物健康研究团队（Aquatic Animal Health Research Team, AQHT），隶属于综合水产养殖生物技术研究小组（Integrative Aquaculture Biotechnology Research Group），泰国国家基因工程与生物技术中心（National Center for Genetic Engineering and Biotechnology, BIOTEC），泰国国家科学技术发展局（National Science and Technology Development Agency, NSTDA），地址：拉玛六世路（Rama VI Rd），帕亚泰（Phayathai），曼谷10400
摘要
2009年首次提出假设，认为节肢动物基因组中的逆转录转座子元件产生的内源性宿主逆转录酶（eRT）对甲壳类动物和昆虫抵御病毒病原体至关重要。这一假设直到2016年才在昆虫研究中得到证实。在随后的20年里，昆虫研究证实了eRT在抗病毒防御中的作用，这种防御机制通过病毒适应机制（VAM）使感染得以持续存在。在昆虫体内，eRT将病毒RNA片段转录成线性（lvcDNA）和环状（cvcDNA）形式的病毒拷贝DNA。这些病毒DNA片段进而产生小干扰RNA（siRNA），从而参与宿主的RNA干扰（RNAi）机制。同时，一些cvcDNA片段会整合到宿主基因组中成为内源性病毒元件（EVE），这些元件也能产生siRNA。对虾的研究进展较为缓慢，但迄今为止的结果与昆虫研究的结果相似。本文描述了黑虎虾（Penaeus monodon）在感染白斑综合征病毒（WSSV）时，一个长度为5,383个碱基对的RT相关基因的存在及其功能活性。该基因包含一个由4个保守结构域组成的单基因开放阅读框（ORF），分别是蛋白酶（retropepsin）、逆转录酶（RT-RNase H）、转座酶和整合酶，总长度为1,248个氨基酸。研究人员表达了一个由408个氨基酸组成的RT-RNase H结构域的重组蛋白（命名为Pm-eRT），并发现其具有逆转录酶活性。在WSSV感染期间，Pm-eRT在虾的血细胞和腹足部表达水平升高，并在血细胞中检测到了DNA/RNA杂交体。在病毒载量较低的虾体内，这些DNA/RNA杂交体从质膜转移到核膜。使用叠氮胸苷（AZT）抑制Pm-eRT活性会导致病毒复制增强并加速虾的死亡。总体而言，这些发现支持了在昆虫中的研究结果，为进一步研究虾的VAM机制奠定了基础，最终目标是培育出具有病毒耐受性的育种品种。
部分摘要
引言
内源性逆转录酶（eRT）通常来源于逆转录转座子，这些元件是真核生物基因组中的古老且永久存在的组成部分[1]、[2]、[3]、[4]。虽然最初被视为基因组遗迹，但现在人们认识到它们编码具有功能的逆转录酶（RT），能够从病毒RNA模板合成互补DNA（cDNA）。这种活性不仅促进了基因组进化，还在抗病毒防御中发挥作用。在无脊椎动物模型中也是如此
虾样本和饲养条件
实验所用的黑虎虾处于幼体阶段（体重5克），由素叻他尼府（Surat Thani）的虾遗传改良中心（SGIC）提供。实验前，这些虾在实验室条件下适应了2天。
在对感染了IHHNV的P. monodon的环状病毒拷贝DNA（cvcDNA）文库进行分析时，发现了一个长度为491个核苷酸的片段（表S1），其与逆转录酶（RT）相关序列的同源性达到97%。进一步
在P. monodon中识别出逆转录酶相关序列
在Penaeus monodon的转录组鸟枪法组装（TSA）数据库中发现了1个逆转录酶（RT）相关序列（GenBank登录号GGLH01000954）。进一步分析显示，在虾基因组的25个位置存在类似的RT相关序列（同源性超过90%）。其中最长的RT相关序列长度为5,383个碱基，不含内含子，与TSA中的参考序列（GGLH01000954）的同源性高达97%（表2）。所有这些序列都位于逆转录转座子元件内
先前的研究特别是在甲壳类动物中的研究表明，内源性逆转录酶（RT）相关机制参与了抗病毒调节[26]、[27]。在本研究中，我们鉴定并表征了Pm-eRT，这是一种广泛分布于P. monodon基因组中的内源性逆转录酶相关元件。基因组图谱分析显示，多个位点（25个假染色体位点）与该元件具有高度序列一致性
结论
本研究提供了功能证据，证明内源性逆转录酶（Pm-eRT）在P. monodon感染WSSV期间参与了抗病毒防御。Pm-eRT转录本的上调、DNA/RNA杂交体的形成以及其对病毒RNA的酶活性表明了其在逆转录病毒序列中的作用。重要的是，抑制Pm-eRT活性会导致病毒复制增加，这进一步支持了宿主来源的逆转录酶在抗病毒防御中的关键作用
普拉帕松·旺卡朗（Prapatsorn Wongkhaluang）、塔纳蓬·旺皮姆（Thanaporn Wongpim）、苏奇特拉蓬·苏克塔沃恩（Suchitraporn Sukthaworn）：负责概念构思、监督、撰写、审稿与编辑、资金筹集、数据管理、验证；中山英树（Hideki Nakayama）：负责撰写、审稿与编辑、数据管理；西里蓬·提塔马迪（Siripong Thitamadee）：负责方法学研究、监督；卡拉亚·斯里图尼亚卢克萨纳（Kallaya Sritunyalucksana）：负责概念构思、监督、撰写、审稿与编辑、资金筹集、数据管理。
本实验遵循动物实验协议批准号BT.06/2566进行。
本研究得到了泰国国家科学、研究与创新基金（National Science and Research and Innovation Fund, TSRI）的资助（项目编号：FFB680075/0337），以及泰国国家研究委员会（National Research Council of Thailand, NRCT）通过高潜力研究团队计划（项目编号：N42A650869）的资助，同时还得到了泰国国家科学技术发展局（National Science and Technology Development Agency, NSTDA）的资助（授予普拉帕松·旺卡朗的奖学金，项目编号：SCA-CO-2568-23973-TH）。作者感谢T.W. Flegel教授的支持
