内源性RNA病毒衍生元件在家蚕发育和病毒易感性调节中表现出功能分化

《Virulence》：Endogenous RNA virus–Derived elements exhibit functional divergence in modulating development and virus susceptibility in Bombyx mori

　　

非逆转录内源性病毒元件（non-retroviral endogenous viral elements，nrEVEs）日益被认为是宿主生物学的潜在调控因子，但其在鳞翅目中的功能作用在很大程度上仍未得到探索。本研究在家蚕（Bombyx mori）中鉴定了来源于四个RNA病毒家族的七个nrEVEs。这七个nrEVEs均具有转录活性，并表现出不同的发育阶段和组织特异性表达模式。其小RNA分析显示，这些元件能够产生小干扰RNA（small interfering RNA，siRNA）样RNA、初级PIWI相互作用RNA（PIWI-interacting RNA，piRNA）样RNA或乒乓扩增相关的piRNA。对源于Totiviridae的BmToEVE和源于Chuviridae的BmChuEVE3的功能分析揭示了显著分化的生理作用。任一nrEVE的缺失均延缓幼虫发育并降低体重，同时对繁殖性状和茧性状产生不同的影响。酵母双杂交筛选和转录组分析进一步将这两个nrEVE与角质层相关过程及生殖过程联系起来。重要的是，BmChuEVE3敲低广泛抑制了代谢和免疫应答，并伴随家蚕核型多角体病毒（B. mori nucleopolyhedrovirus，BmNPV）和质型多角体病毒（cypovirus，BmCPV）的复制增加。相比之下，BmToEVE沉默显著降低了BmNPV的积累，并增强了宿主防御相关的转录应答。其对BmCPV的影响相对温和，且仅在感染后期出现。总之，研究结果揭示了家蚕nrEVEs的功能多样化，并强调了病毒衍生序列在鳞翅目宿主发育调控和抗病毒生理学中的贡献。

家蚕（Bombyx mori）是鳞翅目代表性模式昆虫，也是蚕丝业的经济支柱。尽管其基因组和育种研究取得巨大进展，但由家蚕核型多角体病毒（B. mori nucleopolyhedrovirus，BmNPV）和质型多角体病毒（cypovirus，BmCPV）等引起的病毒病仍严重威胁养蚕业。非逆转录内源性病毒元件（non-retroviral endogenous viral elements，nrEVEs）是病毒基因组片段整合进宿主基因组的遗迹，在节肢动物中广泛存在，并可能被宿主驯化用于抗病毒防御或发育调控。然而，鳞翅目昆虫中nrEVEs的功能证据仍然有限，尤其缺乏对同一宿主内多个nrEVEs是否发生功能分化的系统研究。为此，研究人员在家蚕P50品系中系统鉴定了nrEVEs，并针对其中的BmToEVE和BmChuEVE3开展功能解析。研究发现，这些元件在发育、繁殖和抗病毒免疫中展现出明显分工，论文发表在《Virulence》。

技术方法方面，研究人员主要采用了以下关键技术：通过DIAMOND BLASTx对参考基因组进行全基因组筛选，并结合系统发育分析确定nrEVE归属；利用公共小RNA测序（sRNA-seq）和转录组测序（RNA-seq）数据评估小RNA加工模式及转录活性，以RT-PCR和