“病毒”的意思是蛇的毒液或人的精液,它來(lái)自羅馬帝國(guó),同時(shí)被賦予“毀滅”與“創(chuàng)造”的雙重含義。
歷經(jīng)幾個(gè)世紀(jì),它的意義逐漸演變?yōu)椤叭魏尉哂袀魅拘缘奈镔|(zhì)”。直至19世紀(jì)晚期,由于煙草花葉病毒的發(fā)現(xiàn),“病毒”這一詞語(yǔ)才具體起來(lái)。
1879年,荷蘭的煙草農(nóng)場(chǎng)遭遇一次巨大的疾病災(zāi)難,所有的煙草植株的葉片均成片地壞死,煙草發(fā)育受損,農(nóng)場(chǎng)損失慘重。一位農(nóng)業(yè)化學(xué)家阿道夫·邁那(Adolph Mayer)幾番研究,排除了真菌、寄生蟲的感染原因,一籌莫展之際,他在健康植株上注射患病植株的汁液后發(fā)現(xiàn),健康植株被感染了,這表明存在某些微小的病原體影響煙草的健康。
幾年后,馬丁努斯·拜耶林克(Martinus Beijerinck)也進(jìn)一步對(duì)這一微小病原體進(jìn)行研究,他提取患病植株的汁液后,發(fā)現(xiàn)過濾、加熱、酒精消毒后,這些汁液依舊具有感染能力,拜耶林克將其稱為煙草花葉病毒。
1935年,化學(xué)家溫德爾·斯坦利(Wendell Stanley)選擇提取煙草花葉病毒,通過重重凈化使其結(jié)晶,因?yàn)槠淇梢越Y(jié)晶的特點(diǎn)類似于蛋白質(zhì),因此斯坦利的研究稱,病毒是由蛋白質(zhì)組成。
1936年,英國(guó)科學(xué)家諾曼·皮里(Norma Pirie)和弗雷德·鮑登(Fred·Bawden)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),病毒的組成中,95%是蛋白質(zhì)、5%是核酸。
1939年,古斯塔夫·考舍(Gustav Kausche),埃德加·普凡庫(kù)赫(Edgar Pfannkuch)和赫爾穆特·魯斯卡(Helmut Ruska)三位科學(xué)家在顯微鏡下第一次觀察到了煙草花葉病毒,是一個(gè)300納米長(zhǎng)的微小桿狀結(jié)構(gòu)。
煙草花葉病毒
隨后的數(shù)十年里,病毒學(xué)家不斷地深入了解病毒結(jié)構(gòu),以及其作用規(guī)律,但對(duì)于病毒的了解依舊知之甚少。
2009年哥倫比亞大學(xué)的科學(xué)家柯蒂斯·薩特爾(Curtis Suttle)參與了一次野外探險(xiǎn),到達(dá)位于墨西哥奈卡山脈地下深處的一個(gè)水晶洞穴,這個(gè)神奇的洞穴在2600萬(wàn)年間,由于火山活動(dòng)始終將洞穴內(nèi)的水保持在58攝氏度的完美溫度。薩特爾在洞穴的水洼中舀了一些水,他回到實(shí)驗(yàn)室后將樣本在電子顯微鏡下觀察,經(jīng)計(jì)算后驚訝地發(fā)現(xiàn),每滴水中都大概含有2億個(gè)病毒。
同樣的2009年,科學(xué)家達(dá)娜·威爾納(Dana Willner)在人體的痰液中分離出DNA,并對(duì)其與DNA數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行片段比對(duì),這次研究讓全世界都驚訝地發(fā)現(xiàn),從人體中分離出的DNA中,有相當(dāng)一部分?jǐn)?shù)量的序列與病毒序列吻合,人體中也存在著病毒。
這兩項(xiàng)研究使人們第一次意識(shí)到,從深深地下的水晶洞中,到人類的身體內(nèi)部,從遙遠(yuǎn)的南極冰蓋,到家門口的電話亭,病毒無(wú)處不在。如今科學(xué)家們知道了,地球上存在的病毒數(shù)量巨大,而生命體的基因多樣性,很大一部分就蘊(yùn)藏在病毒之中,從我們的呼吸到這顆星球的溫度,都與病毒的活動(dòng)息息相關(guān),甚至人類的基因組的一部分就來(lái)自感染了我們遠(yuǎn)古祖先的上千種病毒,盡管科學(xué)家們對(duì)病毒的了解還非常粗淺,但依舊在探索的路上。
?我們也從這里開始了解病毒吧。
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3500年前的埃及,迄今最古老的醫(yī)學(xué)論著《埃伯斯紙草卷》(Ebers Papyrus)記錄了一種名叫resh的病癥,患者咳嗽、流鼻涕——如同我們熟悉的感冒。
時(shí)隔幾千年,直至20世紀(jì)人們對(duì)具有傳染能力的感冒,并沒有增進(jìn)多少了解,生理學(xué)家萊昂納多·希爾(Leonard Hill, 1866—1952)宣稱,感冒是由于著涼導(dǎo)致的。
終于在1914年,德國(guó)微生物學(xué)家瓦爾特·克魯澤(Walther Kruse)才清晰地發(fā)現(xiàn),這類傳染性的感冒是由于鼻腔分泌物的感染能力導(dǎo)致的。
科學(xué)家又花了足足30年時(shí)間,才最終了解到,這些分泌物中最多的是鼻病毒(rhinovirus)。
鼻病毒
鼻病毒利用鼻涕進(jìn)行傳播,當(dāng)人擦拭鼻涕的時(shí)候,病毒會(huì)通過手傳播到其他位置,進(jìn)而進(jìn)行擴(kuò)散。它入侵位于鼻腔內(nèi)部、咽喉內(nèi)部或肺臟內(nèi)部的細(xì)胞,利用宿主細(xì)胞復(fù)制遺傳物質(zhì)與蛋白質(zhì)外殼,進(jìn)行增殖擴(kuò)散。
遭受感染的細(xì)胞會(huì)釋放出“細(xì)胞因子”,召集附近的免疫細(xì)胞,促進(jìn)機(jī)體產(chǎn)生炎癥反應(yīng),鼻腔產(chǎn)生粘液、喉嚨不適。
所以鼻病毒引起的感冒至今還是“不治之癥”,必須要等待免疫系統(tǒng)清理干凈病毒后平靜下來(lái),感冒才會(huì)痊愈。
鼻病毒雖然不會(huì)致命,但也具有一定的威力。它具有豐富的遺傳多樣性,20世紀(jì)末,科學(xué)家已經(jīng)確認(rèn)了幾十種病毒株,這些病毒株又基本來(lái)自兩個(gè)大的家族,一個(gè)叫A型人鼻病毒(HRV-A),另一個(gè)叫B型人鼻病毒(HRV-B),而在2006年,人們?cè)俅伟l(fā)現(xiàn)C型人鼻病毒,所有人鼻病毒的核心遺傳信息都相同,但其他部分卻具有很高的突變速度,其基因序列的突變有助于幫助病毒躲避人體免疫系統(tǒng)的截殺,即使人體的免疫系統(tǒng)創(chuàng)造出一種病毒株的抗體,而變異后的病毒依舊可以肆無(wú)忌憚地感染。
在治療感冒的過程中人們還需注意:1. 鋅可以阻止鼻病毒增殖,感冒時(shí)補(bǔ)鋅可以有效縮短病程,但同樣具有副作用,比如痙攣、心悸。美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)警告,2歲以下的嬰兒(這個(gè)群體正處于感冒最多發(fā)的年齡段)不應(yīng)當(dāng)服用含鋅的止咳糖漿。2.抗生素對(duì)病毒性感冒毫無(wú)意義,醫(yī)生開抗生素只是由于不知道是細(xì)菌性感冒還是病毒性感冒,實(shí)際上它并不可能抵抗病毒的侵染,反而會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)嚴(yán)重的抗藥性。
而有沒有消滅鼻病毒的可能呢?當(dāng)前的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),鼻病毒的核心基因序列中,有一段遺傳物質(zhì)可折疊成一個(gè)四葉苜蓿形環(huán)狀結(jié)構(gòu),其有助于鼻病毒加速?gòu)?fù)制。如果科學(xué)家能找到辦法,破壞苜蓿形結(jié)構(gòu),或許就能讓感冒銷聲匿跡。
2. 瘋狂的流感病毒
流感(influenza)來(lái)源自意大利語(yǔ)的“影響”一詞,從中世紀(jì)至今,每幾十年便會(huì)爆發(fā)一次流感,帶給全球階段性的大災(zāi)難。
1918年的流感爆發(fā),5億人患病,相當(dāng)于全球人口的1/3,其中5000萬(wàn)人喪命,造成的損失慘重。
世界衛(wèi)生組織(WHO)估計(jì),每年流感會(huì)影響到全球5%-10%的成人及20%-30%的孩子。每年,約有65萬(wàn)人被流感奪去性命。
流感病毒具有極大的殺傷力,健康人感染了流感病毒,免疫系統(tǒng)會(huì)迅速出戰(zhàn),這場(chǎng)大戰(zhàn)會(huì)引發(fā)一系列癥狀,包括頭疼、發(fā)熱、乏力。幸運(yùn)兒會(huì)在一個(gè)星期內(nèi)使癥狀得到緩解,而對(duì)于一些免疫力低下的不幸者,流感病毒會(huì)讓身體出現(xiàn)漏洞,其他的感染乘虛而入。一般來(lái)說機(jī)體的免疫系統(tǒng)可以有效抵御流感病毒,但如果流感病毒過于強(qiáng)悍,病原體就會(huì)長(zhǎng)驅(qū)直入,引發(fā)危險(xiǎn)的肺部感染,甚至危及生命。
免疫力強(qiáng)=安全系數(shù)高?
并不!
1918年的大流感中,免疫系統(tǒng)更加穩(wěn)固的青少年表現(xiàn)得更加脆弱,但原因暫不清楚。
流感病毒的傳播方式包含飛沫傳播,具有強(qiáng)大的傳播威力。
流感病毒源自鳥類消化道,一些鳥類是病毒的攜帶者,本身并不患病,有時(shí),某些禽流感會(huì)傳染至禽類養(yǎng)殖場(chǎng),而人類會(huì)被禽流感傳染的原因,是因?yàn)槿祟惡粑兰?xì)胞表面的受體和鳥類消化道細(xì)胞的受體非常相像,禽流感可以識(shí)別這類受體,進(jìn)而感染細(xì)胞。
流感病毒
實(shí)際上,病毒為了能夠更好地感染人類,進(jìn)行無(wú)數(shù)次突變,自然選擇了有利于病毒的突變,那些更容易在人類中進(jìn)行傳播感染的病毒一旦在人體內(nèi)穩(wěn)定下來(lái),就會(huì)在全世界進(jìn)行大范圍傳播。
病毒的突變還包括“基因重配”,當(dāng)宿主的細(xì)胞內(nèi)已經(jīng)感染某種病毒后,流感病毒的加入會(huì)產(chǎn)生新一代病毒,是兩類病毒進(jìn)行基因混合的結(jié)果,又再次為下一場(chǎng)浩劫埋下種子。
2009年的甲型H1N1流感病毒(Human/Swine 2009 H1N1,“豬流感”)最初在3月出現(xiàn)于墨西哥,歷經(jīng)了數(shù)十年的演化,它便是三株病毒基因重配的結(jié)果??茖W(xué)家通過基因測(cè)序追溯其源頭,發(fā)現(xiàn)最古老的一株是源自1918年的流感大爆發(fā)開始,轉(zhuǎn)染至豬體內(nèi)。20世紀(jì)70年代再次出現(xiàn)的第二株病毒,是以禽流感病毒的方式感染豬。而后出現(xiàn)第三株,同樣從鳥類傳染至豬。20世紀(jì)70年代,這三類病毒已經(jīng)歷了3次基因重配,最終具備了感染人類的能力。
2009年的甲型H1N1流感病毒于全球肆虐,感染了全球10%-20%的人口,最終帶走了約2萬(wàn)人的生命,才銷聲匿跡。
多年來(lái),科學(xué)家們始終未停止與流感病毒的戰(zhàn)斗,但流感病毒的突變速度極快,基因重配更是加速這個(gè)過程,這是一場(chǎng)艱難的戰(zhàn)斗,人們一邊進(jìn)行著與病毒的競(jìng)賽,一邊追蹤流感病毒的演化與危險(xiǎn)病毒的預(yù)測(cè),不斷加速研發(fā)有效的疫苗。
盡管我們并未占取上風(fēng),但是保持理性、積極、科學(xué)的態(tài)度,依舊可以有效阻止病毒的傳播。
3. HPV—會(huì)傳染的癌癥
20世紀(jì)30年代,美國(guó)洛克菲勒大學(xué)的科學(xué)家理查德·肖普(Richard Shope)得到了一只“鹿角兔”的組織切片,這是一類存在于北美傳說中長(zhǎng)角的兔子,而現(xiàn)實(shí)中確實(shí)有些兔子會(huì)在頭上長(zhǎng)出一些像角一樣的腫塊,肖普由此聯(lián)想他的同事弗朗西斯·勞斯(Francis Rous)前不久的一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果——病毒可能會(huì)引發(fā)腫瘤,因此對(duì)這類“鹿角兔”的成因十分好奇,猜想兔子頭上的角會(huì)不會(huì)也是由某種病毒導(dǎo)致的腫瘤。
肖普將從角里提取出的汁液涂抹在健康兔子的頭上,發(fā)現(xiàn)那些健康兔子也長(zhǎng)出角來(lái)。而后,勞斯對(duì)此進(jìn)行持續(xù)研究,他發(fā)現(xiàn)這種汁液一旦注射進(jìn)兔子體內(nèi)會(huì)引發(fā)更加可怕的癌癥。也正因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了病毒和癌癥之間的聯(lián)系,勞斯獲得了1966年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
到了20世紀(jì)80年代,印度尼西亞一位名叫德德(Dede)的十幾歲男孩身上長(zhǎng)滿了疣,2007年醫(yī)生在他身上切下近12斤的疣,但很快又重新長(zhǎng)出了新的。
如今科學(xué)家們?cè)诼菇峭谩⒌碌掠只蛘咂渌錾[塊的動(dòng)物身上了解到,這些增長(zhǎng)的腫塊都是由于乳頭瘤病毒(papillomavirus)導(dǎo)致的。
但它不僅僅是促進(jìn)腫塊增生這么簡(jiǎn)單。
20世紀(jì)70年代,德國(guó)科學(xué)家哈拉爾德·楚爾·豪森(Harald zur Hausen)通過總結(jié)先前的研究發(fā)現(xiàn),宮頸癌很有可能是通過性傳播病毒導(dǎo)致,他通過分析比對(duì)多個(gè)宮頸腫瘤組織樣品的DNA,終于在1983年,他從宮頸腫瘤的樣品中發(fā)現(xiàn)了乳頭瘤病毒的遺傳物質(zhì),研究繼續(xù)推進(jìn),他在樣本中確定了更多的乳頭瘤病毒株,表明引發(fā)宮頸癌的元兇正是乳頭瘤病毒,并因此獲得了2008年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
人乳頭瘤病毒(HPV)
至今,科學(xué)家已經(jīng)相繼確定了上百種人乳頭瘤病毒(簡(jiǎn)寫為HPV)的病毒株。研究發(fā)現(xiàn),HPV會(huì)讓人長(zhǎng)出巨大的腫瘤,撐破子宮或腸道,引發(fā)生命危險(xiǎn),每年因?qū)m頸癌死亡的女性超過27萬(wàn),僅次于乳腺癌和肺癌。
HPV病毒與其他的病毒不同,它們通過感染上皮細(xì)胞,促進(jìn)細(xì)胞的自我增殖,并伴隨細(xì)胞增殖,HPV也在不斷增加。其加速細(xì)胞增殖的原理是調(diào)控細(xì)胞有絲分裂過程中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),促進(jìn)細(xì)胞分裂的同時(shí)也阻礙細(xì)胞自我消解。
一般來(lái)說,上皮細(xì)胞不斷生長(zhǎng),一層層向上推移并到達(dá)表皮,而最表面的一層細(xì)胞負(fù)責(zé)抵御陽(yáng)光、化學(xué)物質(zhì)等的傷害,最終會(huì)死去,這是細(xì)胞的迭代過程。而HPV感染的細(xì)胞在到達(dá)表皮時(shí),會(huì)促使細(xì)胞更快地分裂,制造更多的病毒,當(dāng)細(xì)胞到達(dá)表面時(shí),會(huì)破裂并釋放出大量的HPV感染新的宿主。
大多數(shù)HPV感染的案例中,HPV不會(huì)對(duì)人體造成死亡威脅,而人體的免疫系統(tǒng)也會(huì)幫助將感染細(xì)胞不斷清除體內(nèi),保持一種微妙平衡,這種平衡已經(jīng)保持了上億年。HPV不僅僅感染哺乳動(dòng)物,一些鳥類、兩棲類動(dòng)物也會(huì)被感染,慕尼黑大學(xué)的馬克·戈特施林(Marc Gottschling)曾根據(jù)這些病毒之間的聯(lián)系推斷,早在3億年前,陸地上最早的卵生脊椎動(dòng)物身上就應(yīng)該已經(jīng)攜帶乳頭瘤病毒了。
乳頭瘤病毒已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)千代的演化,種類巨多,而且令人驚訝的是,人類身上也攜帶著HPV病毒,2014年的一項(xiàng)研究調(diào)查了103個(gè)體格健康的人,其中71個(gè)人(約69%)檢測(cè)到了HPV病毒。但病毒對(duì)攜帶者中的絕大多數(shù)并未造成傷害。美國(guó)大約有3000萬(wàn)女性攜帶HPV病毒,而這一人群中每年只有1.3萬(wàn)人發(fā)展出宮頸癌。
為什么一些人會(huì)誘發(fā)宮頸癌癥?科學(xué)家認(rèn)為,可能是由于宿主和病毒之間的平衡被打破了。俄勒岡州立大學(xué)的娜塔莉婭·舒利任科(Natalia Shulzhenko)認(rèn)為,當(dāng)HPV病毒部分遺傳物質(zhì)與宿主DNA整合后,HPV就會(huì)誘發(fā)癌癥。
但宮頸癌能通過疫苗接種的方式避免。2006年,世界上第一支HPV疫苗在美國(guó)和歐洲獲準(zhǔn)上市,疫苗含有HPV的外殼蛋白,注射了HPV疫苗后免疫系統(tǒng)就會(huì)開始識(shí)別HPV。當(dāng)感染了HPV病毒后,免疫系統(tǒng)能夠立馬清除病毒。
科學(xué)家進(jìn)行了長(zhǎng)期的研究,注射疫苗僅對(duì)兩類引起70%宮頸癌的病毒有完全的免疫力,這意味著疫苗不能完全抵御宮頸癌,它最多只能對(duì)這兩種病毒偃旗息鼓,而實(shí)際上目前發(fā)現(xiàn)能夠致癌的病毒就已經(jīng)達(dá)到了13種,更別說還有很多病毒可能沒有被發(fā)現(xiàn)。
同樣,我們也不能低估病毒的演變速度,哪怕疫苗可以解決這兩種病毒,但隨著時(shí)間的推移,未來(lái)的世界依舊是未知。
**************************************************二、 善良的病毒1. 噬菌體療法
1917年,加拿大裔醫(yī)生費(fèi)利克斯·德雷勒(Félix d'Herelle)發(fā)現(xiàn)分離的痢疾桿菌菌落上出現(xiàn)了一些透明的斑點(diǎn),當(dāng)他將這些斑點(diǎn)取樣,接種到新的痢疾桿菌菌落上時(shí),透明斑點(diǎn)再次出現(xiàn),德雷勒認(rèn)為這是由于某些病毒消滅細(xì)菌造成的,并為之取名“噬菌體”。
但他的研究引發(fā)了巨大的爭(zhēng)議,直至20世紀(jì)40年代,科學(xué)家通過電子顯微鏡觀察到了噬菌體攻擊大腸桿菌的畫面,才終于證明了噬菌體的存在。
但實(shí)際上噬菌體本身也具有多種類型,德雷勒發(fā)現(xiàn)的是溶菌性噬菌體,會(huì)破壞感染的細(xì)菌宿主,同時(shí)其他的研究人員也發(fā)現(xiàn)了一類溫和型噬菌體,它們并不會(huì)造成細(xì)菌宿主死亡。
盡管存在爭(zhēng)議,但德雷勒醫(yī)生堅(jiān)持選擇使用噬菌體治療細(xì)菌性疾病,據(jù)他的報(bào)告,噬菌體療法頗有成效,一時(shí)之間名聲大噪,但許多醫(yī)生依舊對(duì)噬菌體療法存在質(zhì)疑,認(rèn)為選用病毒作為治療藥劑存在巨大的風(fēng)險(xiǎn)。
20世紀(jì)30年代,人們發(fā)現(xiàn)抗生素對(duì)抗細(xì)菌的有效作用后,噬菌體療法漸漸無(wú)人問津。但當(dāng)前抗生素濫用導(dǎo)致的細(xì)菌耐藥性問題頻發(fā),噬菌體療法也成為一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。
2. 海洋噬菌體
1986年前,人們普遍認(rèn)為海洋中不存在病毒,但是少數(shù)科學(xué)家的研究表明事實(shí)并非如此。海洋生物學(xué)家約翰·西伯思(John Sieburth)曾發(fā)表過一張照片,展示了一顆海洋細(xì)菌釋放出大量病毒的過程。這引起了利塔·普羅克特(Lita Proctor)的興趣,她通過對(duì)海水的樣本進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)海水中存在著大量的病毒。在這之后,科學(xué)家們開始獨(dú)立調(diào)查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)海洋中大約存在著10000000000000000000000000000000(10的31次方)個(gè)病毒顆粒。
這是個(gè)夸張的數(shù)字,但毫無(wú)疑問的是,海洋病毒的存在影響著整個(gè)地球的生態(tài)系統(tǒng),它與微生物的斗爭(zhēng)帶給人們?cè)S多益處。
1. 制止凈水傳播的細(xì)菌:當(dāng)霍亂弧菌爆發(fā)并導(dǎo)致霍亂流行時(shí),噬菌體也跟著大肆繁殖,隨著殺滅的細(xì)菌數(shù)量增多,噬菌體數(shù)量越來(lái)越多,有助于流行疾病的平息。2. 介導(dǎo)海洋微生物的物質(zhì)循環(huán):海洋微生物的生物量在海洋中具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),病毒對(duì)微生物的裂解作用可調(diào)控微生物群落和地球的化學(xué)循環(huán),一方面調(diào)控大氣的二氧化碳循環(huán),另一方面還影響生物碳泵(biological pump)向深海釋放碳的數(shù)量,每年可固定30億噸的碳。3. 促進(jìn)氧氣生成:海洋聚球藻(Synechococcus)是一種在海洋中含量非常豐富的細(xì)菌,它們包攬了全球約1/4的光合作用??茖W(xué)家仔細(xì)分析了海洋聚球藻樣本中的DNA,從中發(fā)現(xiàn)了捕捉光子的蛋白編碼基因正是來(lái)自于病毒。粗略估算,地球上10%的光合作用都是病毒基因開展的。也就是說,你每呼吸十次,就有一口氧氣是病毒贈(zèng)予的。
海洋病毒還具有令人驚訝的多樣性,從200升海水中,科學(xué)家一般可以找到5000種遺傳背景完全不同的病毒,而在1千克海洋沉積物中,病毒的種類可能達(dá)到100萬(wàn)種。
此外,一項(xiàng)研究顯示,海洋病毒每年都會(huì)在不同的宿主之間傳遞大約一億億億個(gè)基因。
?基因在物種之間的穿梭,對(duì)地球上所有生命的演化都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響,所有現(xiàn)存生物的基因組中都有鑲嵌的痕跡,正是病毒充當(dāng)了載體的角色。
3. 病毒與生命演化
在演化史上最近的瞬間,人類脫穎而出,病毒對(duì)我們的生存功不可沒。原本就并沒有什么“它們”和“我們”之分——生物在本質(zhì)上只是一堆不斷混合、不斷閃轉(zhuǎn)騰挪的DNA而已?!恫《拘乔颉?/p>
隨著人們對(duì)“鹿角兔”的研究深入,越來(lái)越多的致癌病毒得以發(fā)現(xiàn),20世紀(jì)60年代,人們最深入研究的致癌病毒之一,是禽白血病病毒。
這是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒,逆轉(zhuǎn)錄病毒能把遺傳物質(zhì)插入宿主細(xì)胞的DNA中,當(dāng)宿主細(xì)胞分裂的時(shí)候,會(huì)同時(shí)復(fù)制細(xì)胞和病毒的DNA,而在特定條件下,宿主細(xì)胞合成并釋放出病毒,進(jìn)一步感染其他細(xì)胞。
當(dāng)人們?cè)谘芯壳莅籽〔《镜臅r(shí)候,發(fā)現(xiàn)一部分健康的禽類血液中可以檢測(cè)出禽白血病病毒的蛋白質(zhì)。病毒學(xué)家羅賓·韋斯(Robin Weiss)猜測(cè)病毒可能整合到了禽類的DNA基因組上,而他們的研究結(jié)果證實(shí)了這一現(xiàn)象。病毒何時(shí)侵染禽類的祖先呢,研究人員推測(cè)在幾千年前,病毒感染了家雞和紅原雞的共同祖先,而經(jīng)過自然選擇,某只免疫系統(tǒng)克服了病毒的雞得以繁育,病毒也由此轉(zhuǎn)移到性器官,并整合到下一代的胚胎DNA上。
數(shù)千年來(lái),一代又一代地?zé)o聲傳遞。
也正由于此,科學(xué)家們了解到更多的內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒存在于各類動(dòng)物體內(nèi),上百萬(wàn)年來(lái),內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒一直在反復(fù)不斷地入侵我們的基因組,日積月累,到今天已經(jīng)數(shù)量驚人,我們每個(gè)人的基因組中攜帶了近10萬(wàn)個(gè)內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒的DNA片段,占到人類DNA總量的8%。
雖然大多數(shù)逆轉(zhuǎn)錄病毒的“潛伏”并未發(fā)揮真正的作用,但確實(shí)存在一些病毒對(duì)人類的生存具有重要意義。
1999年,讓—呂克·布?。↗ean-Luc Blond)發(fā)現(xiàn)了一種名為HERV-W的人類內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒,它可以合成出一種名為合胞素(syncytin)的蛋白質(zhì),這種蛋白質(zhì)對(duì)于人類來(lái)說具有重要意義,它出現(xiàn)于人類的胎盤中,是胚胎汲取母親血液中的營(yíng)養(yǎng)所必需的。隨著研究的深入,人們發(fā)現(xiàn)實(shí)際上具有多種合胞素,科學(xué)家對(duì)此提出假說,一億年前,某種內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒首先感染哺乳動(dòng)物的祖先,從而使動(dòng)物獲取最早的一類合胞素蛋白,在其后的幾百萬(wàn)年來(lái),動(dòng)物在演化的過程中又被其他內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒感染,獲取到新的合胞素基因,因此哺乳動(dòng)物的不同分支,包括嚙齒動(dòng)物、蝙蝠、牛、靈長(zhǎng)類動(dòng)物等體內(nèi)的合胞素蛋白,得以更新?lián)Q代。
所以,你能想象嗎?病毒在生命演化的過程中像個(gè)勤勞的搬運(yùn)工,又像個(gè)邪惡的小精靈。
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