Rules of Engagement: Molecular Insights from Host-Virus Arms Races

Annual Review of Genetics - Tập 46 Số 1 - Trang 677-700 - 2012
Matthew D. Daugherty1, Harmit S. Malik2,3
1Division of Basic Sciences, Fred Hutchinson Cancer Research Center, Seattle, Washington 98109, USA
2Division of Basic Sciences, Fred Hutchinson Cancer Research Center, Seattle, Washington 98109
3Howard Hughes Medical Institute, Fred Hutchinson Cancer Research Center, Seattle, Washington 98109

Tóm tắt

Mammalian genes and genomes have been shaped by ancient and ongoing challenges from viruses. These genetic imprints can be identified via evolutionary analyses to reveal fundamental details about when (how old), where (which protein domains), and how (what are the functional consequences of adaptive changes) host-virus arms races alter the proteins involved. Just as extreme amino acid conservation can serve to identify key immutable residues in enzymes, positively selected residues point to molecular recognition interfaces between host and viral proteins that have adapted and counter-adapted in a long series of classical Red Queen conflicts. Common rules for the strategies employed by both hosts and viruses have emerged from case studies of innate immunity genes in primates. We are now poised to use these rules to transition from a retrospective view of host-virus arms races to specific predictions about which host genes face pathogen antagonism and how those genetic conflicts transform host and virus evolution.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1093/oxfordjournals.molbev.a003945

10.1146/annurev.genom.7.080505.115700

10.1128/JVI.01789-10

10.1371/journal.ppat.1001030

10.1126/science.1187816

10.1126/science.1152725

10.1073/pnas.0709511105

10.4159/9780674029118

10.1128/mBio.00180-11

10.1126/science.283.5408.1748

10.1146/annurev.immunol.26.021607.090350

10.1126/science.7529940

10.1016/j.chom.2011.11.010

10.1038/nature04072

10.1186/gb-2008-9-6-229

10.1016/j.cell.2005.06.044

10.1016/S1097-2765(02)00590-7

10.1371/journal.pgen.1001169

Dever TE, 2007, Translational Control in Biology and Medicine

10.1128/JVI.05046-11

10.1016/j.cell.2012.05.049

10.1038/nature07529

10.1038/nrmicro2222

10.1371/journal.pbio.1000301

10.1371/journal.ppat.1000011

10.1126/science.1139247

10.1016/j.tig.2011.11.003

10.1371/journal.pbio.1000495

10.1038/nature10853

10.1038/nature10623

10.1371/journal.ppat.1000443

10.1016/j.cell.2009.07.038

10.1074/jbc.R110.145839

10.1371/journal.pgen.1002388

10.1038/nri1489

Hefti HP, 1999, J Virol., 73, 6984, 10.1128/JVI.73.8.6984-6991.1999

10.1371/journal.pbio.0020307

10.1016/j.chom.2011.09.002

10.1038/nature08695

10.1038/nature10195

10.1038/355402b0

10.1016/S0168-9525(02)02722-1

10.1038/nature10719

10.1371/journal.pgen.1001210

10.1007/s00251-009-0358-y

10.1126/science.1140579

10.1073/pnas.0811014106

10.1073/pnas.1101794108

10.1371/journal.pgen.1001191

10.1016/j.tim.2005.08.004

10.1371/journal.pgen.0040021

10.1371/journal.pgen.0030063

10.1016/j.chom.2010.06.004

10.1371/journal.pbio.1000462

10.1016/j.cell.2008.07.032

10.1371/journal.pgen.1000144

10.1186/1471-2148-10-223

10.1016/j.chom.2012.01.007

10.1038/nature10117

10.1038/ni.2236

10.1016/j.virusres.2005.10.014

10.1073/pnas.0508531102

10.1016/j.chom.2012.01.004

10.1128/JVI.00468-10

10.1038/nature10530

10.1016/j.chom.2008.04.008

10.1128/JVI.00597-09

10.1371/journal.ppat.1000300

10.1126/science.1214935

10.1016/j.tim.2011.03.006

10.1038/nature04193

71a. Mitchell PS, Patzina C, Emerman M, Haller O, Malik HS, Kochs G. 2012. Evolution-guided identification of antiviral specificity determinants in the broadly acting interferon-induced innate immunity factor MxA. Cell Host Microbe. In press

10.1002/prot.21396

10.1371/journal.ppat.1001311

10.1038/nature06553

10.1073/pnas.0605838103

10.1371/journal.ppat.1000003

10.1038/nrmicro1248

10.1073/pnas.0403151101

10.1016/j.chom.2008.07.005

10.1128/JVI.00688-06

10.1016/j.coviro.2011.06.007

10.1371/journal.pbio.1001282

10.1016/j.cell.2009.08.039

10.1093/bioinformatics/bti079

10.1074/jbc.C111.317628

10.1038/nsmb.1667

10.1016/j.cell.2011.10.049

10.1038/nsmb.1529

10.1016/j.chom.2009.10.004

10.1371/journal.pbio.0020275

10.1016/j.cub.2005.11.045

10.1073/pnas.0409853102

10.1038/nature02777

10.1016/j.coviro.2011.10.008

10.1038/nature09907

10.1007/978-3-540-71329-6_12

10.1038/nature00939

10.1101/gr.085647.108

10.1038/nature02343

10.1128/JVI.79.5.3139-3145.2005

10.1186/1471-2148-10-193

Van Valen L, 1973, Evol. Theory, 1, 1

10.1371/journal.pbio.1000095

10.1073/pnas.0709258105

10.1128/JVI.00307-08

10.1073/pnas.0709003105

10.1146/annurev.genet.42.110807.091704

10.1073/pnas.0611506104

10.1093/molbev/msm088

10.1016/j.cub.2004.12.042

10.1074/jbc.M109.010033

10.1371/journal.ppat.1001062

10.1073/pnas.0802426105

10.1126/science.1089591

10.1016/j.chom.2009.05.008

10.1016/j.chom.2008.10.004