Evolution of viral proteins originated de novo by overprinting

摘要

新的蛋白质编码基因可以通过修饰现有基因或从头开始。近来，尽管从头起源的真核基因相对罕见并且难以鉴定，但在真核生物中已经认识到从头起源的重要性。相反，病毒包含许多从头基因，即现有基因已被新的开放阅读框“叠印”的基因，该过程会产生一个与祖先基因重叠的新蛋白质编码基因。我们分析了从头开始的12个经过实验验证的病毒基因的进化，并估计了它们的相对年龄。我们发现年轻的从头基因与基因组其他部分的密码子使用方式不同。它们进化迅速，处于正选择或弱选择的选择之下。因此，年轻的从头基因可能具有菌株特异性功能，或者不具有功能，并且将难以使用依赖纯化选择的序列特征的当前基因组注释方法来检测。与年轻的从头基因相反，较早的从头基因具有与基因组其余部分相似的密码子用法。它们进化缓慢，并且处于更强的纯化选择之下。一些最古老的从头基因比它们重叠的祖先基因在更大的选择压力下进化，这表明祖先和从头基因之间的进化拔河。