Notre patrimoine rétroviral

Retroviral inheritance in man

¹ UMR 2714 CNRS-bioMérieux, IFR128 BioSciences Lyon-Gerland, École Normale Supérieure de Lyon, 46, allée d’Italie, 69364 Lyon cedex 07, France. Tél. : 04 72 72 83 58. Fax : 04 72 72 85 33.
² E-mail : francois.mallet@ens-lyon.fr

Résumé

Les données fournies par le séquençage du génome humain montrent que les éléments de type rétroviral constituent environ 8 % de l'euchromatine. L’origine de ces éléments, leur propagation conduisant à une organisation en familles, leur structure génétique et l’identification des domaines fonctionnels des constituants de ces éléments sont décrits. L’implication physiologique des HERV (Human Endogenous Retrovirus) est illustrée à travers l’exemple du placenta. Les fonctions des éléments de contrôle transcriptionnel (LTR) ainsi que l’implication possible des protéines rétrovirales dans la résistance à l’infection, l’immunosuppression, et la différenciation cellulaire sont explicitées. En particulier les données permettant d’impliquer l’enveloppe du locus ERVWE1 de la famille HERV-W dans le processus de fusion aboutissant à la formation du syncytiotrophoblaste sont décrites. L’implication pathologique potentielle des HERV est principalement illustrée à travers l’expression de la super-famille HERV-K dans les cancers. Plus précisément, l'association entre la protéine de régulation Rec codée par HERV-K(HML-2) et le processus de tumorigenèse testiculaire est développée. La nature causale ou consécutive de l'expression/ré-expression de séquences rétrovirales dans d’autres contextes physiopathologiques est discutée. Pour conclure, le rapport bénéfice/risque de l’acquisitionpropagation des HERV est examiné à la lumière de l’évolution des espèces et au regard du caractère multicopie des familles HERV et de la nature essentiellement multifactorielle des pathologies autoimmunes et cancéreuses.

Abstract

The data provided by the sequencing of the human genome showed that retroviral-like elements constituted approximately 8 % of the euchromatin. The origin of these elements, their propagation leading to an organization in families, their genetic structure and the identification of the fonctional domains of the components of these elements are described. Placenta is used as a model to illustrate the physiological involvement of HERVs. Transcriptional regulatory element (LTR) functions and the putative implication of retroviral proteins in resistance to infection, immunosuppression, and cellular differentiation are clarified. The data implicating the envelope encoded by the ERVWE1 locus of the HERV-W family in the fusion process, leading to syncytiotrophoblast formation, is analysed. The putative pathological effect of HERVs is illustrated by the expression of the HERV-K superfamily in cancer. More precisely, the association between the Rec regulatory protein encoded by HERV-K(HML-2) and testicular tumorigenesis is developed. Whether HERVs are triggers or markers in other physiopathological contexts is discussed. To conclude, the dual benefit-hazard underlying the acquisition/propagation of HERVs is examined with respect to species evolution, considering the multicopy trait of HERV families and the mainly multi-factorial aspect of autoimmune diseases and cancers.