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Conservation of antiviral systems across domains of life reveals immune genes in humans
Cell Host & Microbe ( IF 20.6 ) Pub Date : 2024-08-28 , DOI: 10.1016/j.chom.2024.08.002 Jean Cury 1 , Matthieu Haudiquet 2 , Veronica Hernandez Trejo 3 , Ernest Mordret 1 , Anael Hanouna 4 , Maxime Rotival 5 , Florian Tesson 1 , Delphine Bonhomme 3 , Gal Ofir 6 , Lluis Quintana-Murci 7 , Philippe Benaroch 4 , Enzo Z Poirier 3 , Aude Bernheim 1
Cell Host & Microbe ( IF 20.6 ) Pub Date : 2024-08-28 , DOI: 10.1016/j.chom.2024.08.002 Jean Cury 1 , Matthieu Haudiquet 2 , Veronica Hernandez Trejo 3 , Ernest Mordret 1 , Anael Hanouna 4 , Maxime Rotival 5 , Florian Tesson 1 , Delphine Bonhomme 3 , Gal Ofir 6 , Lluis Quintana-Murci 7 , Philippe Benaroch 4 , Enzo Z Poirier 3 , Aude Bernheim 1
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Deciphering the immune organization of eukaryotes is important for human health and for understanding ecosystems. The recent discovery of antiphage systems revealed that various eukaryotic immune proteins originate from prokaryotic antiphage systems. However, whether bacterial antiphage proteins can illuminate immune organization in eukaryotes remains unexplored. Here, we use a phylogeny-driven approach to uncover eukaryotic immune proteins by searching for homologs of bacterial antiphage systems. We demonstrate that proteins displaying sequence similarity with recently discovered antiphage systems are widespread in eukaryotes and maintain a role in human immunity. Two eukaryotic proteins of the anti-transposon piRNA pathway are evolutionarily linked to the antiphage system Mokosh. Additionally, human GTPases of immunity-associated proteins (GIMAPs) as well as two genes encoded in microsynteny, FHAD1 and CTRC, are respectively related to the Eleos and Lamassu prokaryotic systems and exhibit antiviral activity. Our work illustrates how comparative genomics of immune mechanisms can uncover defense genes in eukaryotes.
中文翻译：
跨生命领域的抗病毒系统保守揭示了人类的免疫基因
破译真核生物的免疫组织对于人类健康和了解生态系统非常重要。最近发现的抗噬菌体系统表明，各种真核免疫蛋白都来源于原核抗噬菌体系统。然而，细菌抗噬菌体蛋白是否可以阐明真核生物的免疫组织仍有待探索。在这里，我们使用系统发育驱动的方法，通过搜索细菌抗噬菌体系统的同源物来发现真核免疫蛋白。我们证明，与最近发现的抗噬菌体系统显示序列相似性的蛋白质在真核生物中广泛存在，并在人类免疫中发挥作用。抗转座子 piRNA 通路的两种真核蛋白在进化上与抗噬菌体系统 Mokosh 相关。此外，免疫相关蛋白 （GIMAP） 的人 GTP 酶以及微合成中编码的两个基因 FHAD1 和 CTRC 分别与 Eleos 和 Lamassu 原核系统相关，并表现出抗病毒活性。我们的工作说明了免疫机制的比较基因组学如何揭示真核生物中的防御基因。
更新日期：2024-08-28
中文翻译：
跨生命领域的抗病毒系统保守揭示了人类的免疫基因
破译真核生物的免疫组织对于人类健康和了解生态系统非常重要。最近发现的抗噬菌体系统表明，各种真核免疫蛋白都来源于原核抗噬菌体系统。然而，细菌抗噬菌体蛋白是否可以阐明真核生物的免疫组织仍有待探索。在这里，我们使用系统发育驱动的方法，通过搜索细菌抗噬菌体系统的同源物来发现真核免疫蛋白。我们证明，与最近发现的抗噬菌体系统显示序列相似性的蛋白质在真核生物中广泛存在，并在人类免疫中发挥作用。抗转座子 piRNA 通路的两种真核蛋白在进化上与抗噬菌体系统 Mokosh 相关。此外，免疫相关蛋白 （GIMAP） 的人 GTP 酶以及微合成中编码的两个基因 FHAD1 和 CTRC 分别与 Eleos 和 Lamassu 原核系统相关，并表现出抗病毒活性。我们的工作说明了免疫机制的比较基因组学如何揭示真核生物中的防御基因。
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