近日，中国科学院武汉病毒研究所王曼丽/胡志红研究员团队在国际知名学术期刊Nature Communications上发表了题为“Discovery of novel non-retroviral endogenous viral elements reveals their long-term integration history in spiders”的研究论文。该研究利用蛋白质结构预测与同源搜索等创新方法，在蜘蛛基因组中发现了一类广泛存在的、源自节肢动物大DNA病毒（Nuclear arthropod large DNA virus ，NALDV）的非逆转录内源性病毒元件（non-retroviral endogenous viral elements ，nrEVEs）。这一发现拓展了我们对节肢动物中NALDV的分布和进化历史的认识。
节肢动物是地球上种类最为丰富的动物类群，包括昆虫、甲壳类动物、鲎、蝎子、蜘蛛等。NALDVs是一类以杆状病毒为代表的主要感染节肢动物的大DNA病毒。已有研究表明，NALDVs能够在宿主基因组中发生广泛的整合并形成nrEVEs。然而，此前尚未在蜘蛛中发现任何相关的病毒或nrEVEs。
该研究利用杆状病毒蛋白的结构比对和同源搜索，在已测序的几乎所有蜘蛛物种的基因组中发现了一类此前未被识别的nrEVEs（图1a）。系统发育树分析显示，这类nrEVEs代表了一种全新的NALDV类群（图1b）。此外，通过分析蜘蛛的转录组数据以及小RNA测序数据，发现这些nrEVEs能够产生mRNA、siRNA及piRNA，并在蜘蛛丝腺中表现出特异性表达。进化分析显示，这些nrEVEs的共同祖先出现于距今3亿多年前的古生代。
图1. 蜘蛛基因组中丰富的nrEVEs
该研究在蜘蛛中揭示了nrEVEs的存在及其相关转录活性，不仅极大丰富了我们对NALDVs分布与进化的理解，也为深入探讨蜘蛛丝腺的生物学功能及其演化过程提供了新的视角。同时，该研究也展示了蛋白质结构预测和同源搜索等技术手段在病毒分类与内源性病毒挖掘中的巨大潜力。
本论文的第一作者为武汉病毒所助理研究员胡恒睿，通讯作者为王曼丽研究员和胡志红研究员。该研究得到了国家自然科学基金青年项目和面上项目的资助。
文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-61035-2
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