Comprehensive analysis on detection and function of endogenous RNA viruses

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Neo-virology: the raison d'etre of viruses
• Project/Area Number: 16H06430
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Tomonaga Keizo 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 教授 (10301920)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川野 秀一 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (50611448)
• Project Period (FY): 2016-06-30 – 2021-03-31
• Keywords: 内在性ウイルス / ボルナウイルス / 共進化 / 外適応 / 機械学習

Outline of Final Research Achievements

In this study, we conducted a comprehensive detection for the existence of endogenous RNA virus sequences in mammalian genomes and elucidated their functions. First, we constructed a program that predicts unknown endogenous RNA virus sequences by using a machine learning method to determine the sequence characteristics of endogenous RNA viruses. We succeeded in identifying unknown endogenous RNA virus-like sequences in the human genome. We also elucidated the functions of endogenous bornavirus-like sequences in the human and bat genomes and revealed that these sequences have been co-opted by host cells as functional proteins, such as RNA-binding protein, during the evolutionary process.

Free Research Field

ウイルス学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の遂行により、哺乳動物ゲノムにはいまだ同定されていないウイルスに由来する遺伝子配列が存在する可能性が示された。また、哺乳動物ゲノムに内在化しているRNAウイルス由来配列が機能を持つことが明らかになり、私たちは進化過程で感染したウイルスを自らのゲノムに取り込むことで共存・進化してきた可能性が示された。これらの結果は、生命進化においるウイルス感染の意義についても再構築を迫るものとなった。