Les syncytines

Des protéines d’enveloppe rétrovirales capturées au profit du développement placentaire

Syncytins

Retroviral envelope genes captured for the benefit of placental development

¹ Unité des rétrovirus endogènes et éléments rétroïdes des eucaryotes supérieurs, UMR 8122 CNRS, Institut Gustave Roussy, 39, rue Camille Desmoulins, 94805 Villejuif, France

^* dupresso@igr.fr

Résumé

Bien que l’infection par un rétrovirus ait généralement un effet délétère sur l’individu, la découverte de gènes de rétrovirus intégrés au génome depuis des millions d’années, et remplissant des fonctions physiologiques essentielles, révèle que ces éléments peuvent également jouer un rôle fondamental dans la biologie de leur hôte. Nous présentons ici l’exemple des syncytines, glycoprotéines d’enveloppe codées par des rétrovirus endogènes, capables d’induire la fusion cellulaire et nécessaires à la formation de l’architecture placentaire. Nous montrons que la capture de ces gènes s’est produite plusieurs fois au cours de l’évolution chez les mammifères euthériens et émettons l’hypothèse selon laquelle de tels événements auraient permis l’évolution, et éventuellement l’émergence, de la structure placentaire.

Abstract

In the past, germline infections by retroviruses have led to vertical transmission of “endogenized” retroviruses. Escaping genetic drift, some of the viral genes have been conserved until now because of beneficial effects on their host. Here we present the syncytin genes that encode envelope proteins from endogenous retroviruses. Syncytins have inherited fusogenic properties from their infectious ancestor and are specifically expressed in the placenta. Both properties have suggested their involvement in the formation of the syncytiotrophoblast, a multinucleated layer that mediates feto-maternal exchanges in the placenta. The capture of syncytin genes occurred on several independent occasions during evolution of mammals. Knock-out experiments of syncytins in the mouse definitively confirmed the role of these genes in placentation. Finally, a second function for syncytins, i.e. an immunosuppressive activity, could contribute to materno-fetal immune tolerance. This constitutes a remarkable example of convergent evolution where the properties of retroviral envelope genes are subverted to play a major physiological role.