病毒在悄悄地改变我们
病毒是人类的老对手了 。随着这次新型冠状病毒在全球的肆虐 , 病毒再一次刺激着我们的神经 。
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不过 , 当我说“病毒刺激着我们的神经”的时候 , 事实上它们早已经钻进我们的神经里了 。喏 , 它们就藏在我们的每一个细胞——包括神经细胞——的DNA上 。这种病毒叫“内源性病毒” 。内源性病毒 , 严格说来只是病毒的一段DNA 。与之相对的是外源性病毒 , 也就是我们通常所说的病毒 。外源性病毒一般由两部分组成 , 一是病毒的遗传物质(DNA或RNA) , 二是包裹着它的蛋白质外壳 。
内源性病毒是外源性病毒感染我们的远古祖先(可能从地球上刚进化出哺乳动物的时候就开始了)之后留下的 。病毒把自己的DNA嵌入宿主动物的DNA上 , 如果宿主动物有幸生存下来并繁衍 , 它们就搭宿主动物的便车繁衍 , 代代相传 , 宿主动物想摆脱都摆脱不掉 。也不单是我们人类这么倒霉 , 几乎所有动物都如此 。
不过 , 动物的DNA被病毒基因嵌入这种事情 , 总的来说甚为罕见 , 可能几十万年才发生一次 。为什么罕见呢?一方面是因为 , 动物身上有着一套特别坚固的“防御工事” , 包括细胞膜和核膜;另一方面也是因为 , 即使在非常罕见的情况下 , 动物的细胞膜和核膜偶尔被病毒嵌入 , 也会玉石俱焚 , 同归于尽 , 嵌入的病毒不能留存至今 。
但这样稀罕的事情偏偏眼下就发生了——只不过 , 不是发生在人身上 , 而是发生在小鼠身上 。
日本有一个小组长期研究脑心肌炎病毒(EMCV) 。这种病毒经常在老鼠等啮齿动物中流行 , 但也可以感染人类和其他哺乳动物 。最近 , 他们在实验室观察到 , EMCV在感染了雄性小鼠后 , 将其病毒基因嵌入到小鼠睾丸细胞的基因组中 。待受感染的小鼠交配之后 , 研究人员发现 , 其后代的耳朵有轻微的改变——这显然是由嵌入的病毒基因造成的 。这说明 , 嵌入的EMCV病毒基因已经遗传给了下一代小鼠 , 并对其性状特征产生了影响 。
病毒基因嵌入动物基因组中并传递给后代 , 没想到这么容易发生 , 这真是出乎人意料 , 但令人惊讶的还不止于此 。
【病毒在悄悄地改变我们】按病毒学家的理解 , EMCV病毒不应该这么容易嵌入动物基因组中 。因为动物基因组是由DNA组成的 , 要嵌入其中 , 也得是含DNA的病毒才行 , 而EMCV病毒是RNA病毒 , 其携带的遗传物质是RNA 。
当然 , 有一类RNA病毒叫逆转录病毒 , 也可以将其遗传物质嵌入动物基因组 。其机制是 , 它们先将其RNA转录成DNA , 再将DNA嵌入到动物基因组中 。艾滋病毒就属于这类逆转录病毒 。但EMCV病毒又并非逆转录病毒 。所以 , 把自己的基因嵌入动物基因组 , 按理说怎么也轮不到EMCV病毒 , 但这种匪夷所思的事情偏偏发生了 。
虽然个中原委 , 还有待进一步研究 , 但这一发现至少告诉我们两点:第一点 , 病毒将其基因嵌入动物基因组比我们想象的要容易得多 , 说不定我们的基因组中还有更多的基因来自病毒 。第二点 , 未来的一次次病毒大流行可能会永久改变许多动物的形态或功能 。我们身边的一些动物 , 甚至我们自己 , 说不定过上几千万年跟今天的样子就很不一样了 。
来源:大科技杂志社
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