ヒトの進化と神経発達ける遺伝子に組み込まれているレトロウイルス因子PUBMEDより

ヒトは進化の過程でレトロウイルスを遺伝子に取り込み、胚の発生、胎盤形成、神経の発達（記憶）、ウイルに対する獲得免疫など体を健康に保ってくれるウイルスで、類似したウイルスが体内に侵入した場合より特異的な競争が行われる。身体に何度も侵入してきたら防御のレトロウイルスは疲れてきて、体に影響するかもしれない。尚、関連する用語で京大ウイルス研・宮沢孝幸先生らが協力した「哺乳類の胎盤形成にはウイルスが関与しており、その遺伝子は順次置き換わることができる」を読むことができます。

Retroviral Elements in Human Evolution and Neural Development

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7943042/

ヒトの進化と神経発達におけるレトロウイルス因子

Human embryogenesis and the development of its most unique product, the human brain, are believed to be precisely regulated by factors adopted during human evolution that differentiate us from other species. Nevertheless, increasing evidence shows an unthinkable “alien” factor may have contributed to the process. Pervasive horizontal gene transfer between species mediated by retroviruses is such a defining factor of evolution [1].

ヒトの胚発生と、その最もユニークな産物であるヒトの脳の発達は、他の種とは異なるヒトの進化の過程で採用された要因によって正確に制御されていると考えられている。それにもかかわらず、想像を絶する "異質な "要因がその過程に寄与している可能性を示す証拠が増えている。レトロウイルスを介した種間の広範な遺伝子の水平伝播は、進化の決定的な要因である[1]。

Embryogenesis　胚発生
horizontal gene transfer遺伝子の水平伝播
retroviruses　レトロウイルス　ウイキペディアより
レトロウイルス科（Retroviridae）とは、RNAウイルス類の中で逆転写酵素を持つ種類の総称。プラス鎖ゲノムの一本鎖RNA（ssRNA）から成る。単にレトロウイルスと呼ばれることも多い。ウイキペディアより
コロナウイルスはプラス鎖一本鎖のRNAをウイルスゲノムとして有するエンベロープウイルスでレトロウイルスと同じ仲間です。

Retroviral infections occurred in germline cells and were able to transfer the genomic codes vertically from parent to offspring. These genes once integrated into the host chromosome, can get dispersed and exist in multiple mutated copies throughout the host genome. As a result, retroviral genes and other retro elements contribute to about 50% of the human genome. Of these, 20% belong to the group of LINEs and over 8% consists of HERVs which are relatively intact since they were acquired more recently [2].

レトロウイルス感染は生殖細胞で起こり、親から子へと遺伝情報を垂直的に伝達することができた。一旦宿主染色体に組み込まれたこれらの遺伝子は、宿主ゲノム全体に分散し、複数の変異コピーで存在することができる。その結果、レトロウイルス遺伝子とその他のレトロ因子は、ヒトゲノムの約50％に寄与している。このうち20%はLINEsに属し、8%以上はヒト内在性レトロウイルス（HERVs）である。HERVsは最近獲得されたため、比較的無傷である[2]。

germline cells　生殖細胞
germ : 細菌
genomic codes 遺伝情報
host chromosome　宿主染色体
multiple mutated copies　複数の変異コピー
retroviral elements　レトロウイルス因子
HERVs：human endogenous retroviruses：ヒト内在性レトロウイルス

From an evolutionary point of view, these retroviral elements have at least a few known functions that could benefit the human host. Generally, the vast amount of such “relic” genes in the genome can provide a specific buffer zone to preserve functional genes against further viral infections and other gene mutation causing events.

進化の観点から見ると、これらのレトロウイルス因子は、ヒト宿主に利益をもたらす可能性のある既知の機能を少なくともいくつか持っている。一般に、このような「遺物」遺伝子がゲノム中に大量に存在することで、さらなるウイルス感染やその他の遺伝子変異を引き起こす事象から機能的遺伝子を守るための特定の緩衝地帯を提供することができる。

retroviral elements　レトロウイルス因子
LINEs　用語参照
HERVs：human endogenous retroviruses：ヒト内在性レトロウイルス

The similarities of gene sequences and functions provide a more specific competition to limit further similar viral infections [3]. These functions are evidenced by the abnormal shares of mutations and translocations within the retroviral elements compared with other functional genes. Other functions of the HERV proteins lent to the host include the immune regulatory functions, such as an immunosuppressive function mediated by a domain located in the transmembrane subunit of the HERV-W [4,5].

遺伝子の配列と機能が類似していることから、さらに類似したウイルス感染を制限するために、より特異的な競争が行われる [3]。これらの機能は、他の機能的遺伝子と比較して、レトロウイルス因子内の突然変異や転座が異常に多いことによって証明されている。宿主に貸与されるヒト内在性レトロウイルスHERVタンパク質の他の機能には、HERV-Wの膜貫通サブユニットにあるドメインによって媒介される免疫抑制機能のような免疫制御機能が含まれる[4,5]。

In the present review, we focus on the effects of retroviral elements on human embryogenesis and neural development.

本総説では、ヒトの胚発生と神経発生におけるレトロウイルス因子の影響に焦点を当てる。

用語

東京大学大学院農学生命科学研究科 研究成果2015/10/05
哺乳類の胎盤形成にはウイルスが関与しており、その遺伝子は順次置き換わることができる

https://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/2015/20151005-1.html

発表者
今川　和彦（東京大学大学院農学生命科学研究科　実験動物資源科学・附属牧場　教授）
発表のポイント
◆哺乳類のゲノムには、過去に感染した内在性レトロウイルス遺伝子の断片が多く存在している（全ゲノムの8%）。それらの内在性レトロウイルス遺伝子は哺乳類の胎盤獲得に働いているだけではなく、機能性の高いウイルス遺伝子と順次置き換わることができる。

◆哺乳類は胎盤・栄養膜細胞の細胞融合を促進させるために内在性レトロウイルスの機能を活用していること、さらに、もっと良い機能を持つ内在性レトロウイルスが入り込んだ場合、それを積極的に活用している。進化途上で同じ機能を別の新しいウイルス遺伝子が担うことから機能をバトンタッチするという「Baton pass仮説」を提唱した。

◆胎盤形成を含む妊娠の成立には内在性レトロウイルス遺伝子の機能が必須であるから、胎盤形成と胎盤機能の解析には、いままでの機能遺伝子の評価だけではなく、内在性レトロウイルス遺伝子発現とその機能を評価する必要がある。

発表概要
東京大学大学院農学生命科学研究科の今川らの研究グループは、京大ウイルス研・宮沢孝幸、東海大医学部の中川草と一緒に総説「Baton pass hypothesis: successive incorporation of unconserved endogenous retroviral genes for placentation during mammalian evolution」（バトンパス仮説：哺乳類の胎盤形成に関与する内在性レトロウイルス由来の遺伝子は順次置き換わる）をGenes to Cells学術誌に発表した

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遺伝子の水平伝播　ウイキペディアより
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%81%BA%E4%BC%9D%E5%AD%90%E3%81%AE%E6%B0%B4%E5%B9%B3%E4%BC%9D%E6%92%AD

遺伝子の水平伝播（いでんしのすいへいでんぱ、horizontal gene transfer（HGT）またはlateral gene transfer（LGT））は母細胞から娘細胞への遺伝ではなく、個体間や他生物間においておこる遺伝子の取り込みのこと。生物の進化に影響を与えていると考えられる。

遺伝子の水平転移（いでんしのすいへいてんい）と呼ばれることもある。

概要
通常、生物は細胞分裂によって母細胞から娘細胞へ染色体がコピーされる。しかし、腸管出血性大腸菌の毒素産生性DNAが赤痢菌のDNAから取り込まれたと推測されるように、主に原核細胞において、他の細胞から何らかの原因（バクテリオファージの感染や種の異なる細菌の接合による他の細胞のDNAの取り込みなど）によって遺伝情報の一部が組み込まれることがある。これは遺伝による継承を時間的な垂直方向（遺伝子の垂直伝播）とするならば、同時的に存在する他の生物からの影響による水平方向の遺伝であると考えることができ、「水平」伝播と名付けられた。

このような遺伝子では系統樹を作成すると、種の系統樹との間に整合性に矛盾が見られる。

高等生物における遺伝子の水平伝播
高等生物においてもレトロウイルスの影響やDNAウイルス、RNAウイルスの取り込みなどでこの現象が起きており[1]、ヒトのゲノムにもウイルスの遺伝子が取り込まれていることが知られている[2]うえ、4000万年前にRNAウイルスの遺伝子が取り込まれたとの大阪大学朝長准教授らの論文が、2011年1月7日の学術雑誌『Nature』[3][4]に掲載されている。進化にウイルスが関与する可能性も検討されている[5]。ただし水平伝播によって取り込まれ、その高等生物の機能に影響を及ぼしたことが確実な遺伝子はまだ見つかっていない（推測される事例は、下記のようにいくつか見つかっている）。また、多細胞生物の場合における核遺伝子の水平伝播による書き換えは、生殖細胞に反映されない場合は子孫に伝わらない。

ある種のトランスポゾンは複数の生物で転移することができ、ミトコンドリアや葉緑体といった細胞小器官の遺伝子は、核ゲノムへの移行が起こっていることが知られている。植物ではラフレシアなど寄生植物の関係した水平伝播と思われる例がいくつか見つかっている。動物では、ホヤのセルロース生成能、一部のシロアリに見られるセルラーゼ生成能が水平伝播を示唆している。

LINE　実験医学onlineより
https://www.yodosha.co.jp/jikkenigaku/keyword/730.html
ほぼすべての真核生物のゲノムに存在する転移因子の一種．別名non-LTRレトロトランスポゾン．全長約4〜7kbp．自身のもつ逆転写酵素が，自身のmRNAを鋳型に逆転写することでコピー数を増やしている．転移により遺伝子破壊やゲノム再編成を引き起こし，進化の原動力として注目されている
関連する質問
LINEとSINEの違いは？
主要なグループは、DNAの長さで2群に分けられます。 数百塩基の長さを持つ散在配列はSINE（Short Interspersed Elements）で、数千塩基の長さ持つものはLINE（Long Interspersed Elements）です。