科学探索|病毒可能在＂监视＂着你 - 在繁殖和杀戮之前等待时机病毒可能在"监视&q

病毒可能在"监视"你--有些微生物一直在等待，直到它们的宿主无意中给它们发出信号，然后开始繁殖并杀死它们。特别是在经过两年多的COVID-19大流行之后，许多人把病毒想象成一个讨厌的、无意识的杀戮机器，它进入一个细胞并劫持其机器，在爆发之前创造出无数个自己的副本。对于许多病毒来说，包括导致COVID-19的冠状病毒，"无脑杀手"的称号基本上是真实的。然而，病毒的生物学特性并不像人们看到的那样。

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一个合适的例子是HIV，即导致艾滋病的病毒。艾滋病病毒是一种逆转录病毒，当它进入一个细胞时并不立即进行杀戮。相反，它将自己整合到人体的的染色体中，并进行冷处理，等待适当的机会，命令细胞对其进行复制，并迸发出来感染其他免疫细胞，最终导致艾滋病发作。
噬菌体，或简称噬菌体，是天然存在的病毒，它攻击和杀死细菌但不能感染人体细胞。噬菌体极为多样，在环境中到处存在，包括我们的身体。事实上，人类含有的噬菌体比人体细胞还要多。
噬菌体有三个主要部分：一个头、一个鞘和一个尾。噬菌体利用其尾巴附着在细菌细胞上。它们利用细菌来复制自己。在找到一个"匹配的"细菌细胞后，噬菌体注入其遗传物质，劫持了通常用于细菌繁殖的系统。相反，该系统将制造成千上万的噬菌体，最终将细菌细胞炸裂，将其释放到环境中。
究竟HIV在等待什么时刻还不清楚，因为这仍然是一个积极研究的领域。然而，对其他病毒的研究早已表明，这些病原体在杀戮方面可以相当"有想法" 。当然，病毒不可能像你和我那样思考。但是，事实证明，进化已经赋予了它们一些相当精细的决策机制。例如，一些病毒会选择离开它们一直居住的细胞，如果它们检测到DNA损伤。看来，即使是病毒，也不喜欢呆在一艘沉没的船上。
二十多年来，研究人员一直在研究噬菌体的分子生物学，最近的研究结论认为噬菌体可以倾听关键的细胞信号，以帮助它们做出决策，它们甚至可以利用细胞自身的"耳朵"来为它们进行倾听。
逃避DNA损伤
如果你的敌人的敌人是你的朋友，那么噬菌体肯定是你的朋友。噬菌体在自然界中控制着细菌种群，临床医生正越来越多地使用它们来治疗对抗生素没有反应的细菌感染。
研究得最好的噬菌体λ，其作用有点像HIV 。进入细菌细胞后，lambda决定是像大多数病毒那样复制并彻底杀死细胞，还是像HIV那样将自己整合到细胞的染色体上。如果是后者，每次细菌分裂时，λ都会无害地与其宿主一起复制。

这段视频显示了一个感染大肠杆菌的λ噬菌体
然而，像HIV一样，lambda并不只是闲着。它使用一种叫做CI的特殊蛋白质，像听诊器一样倾听细菌细胞内DNA损伤的迹象。如果细菌的DNA受到损害，这对嵌套在其中的λ噬菌体来说是个坏消息。受损的DNA直接通向进化的垃圾场，因为它对需要它来繁殖的噬菌体来说是无用的。因此，λ开启它的复制基因，复制自己，并冲出细胞，寻找其他未受损的细胞进行感染。
挖掘细胞的通信系统
一些噬菌体没有用自己的蛋白质收集情报，而是利用被感染细胞自身的DNA损伤传感器。像CI和LexA这样的蛋白质是转录因子，通过与DNA指令书（即染色体）中的特定遗传模式结合来开启和关闭基因。一些噬菌体如Coliphage 186已经发现，如果它们的染色体上有一个短的DNA序列，细菌LexA可以与之结合，那么它们就不需要自己的病毒CI蛋白。在检测到DNA损伤时，LexA将激活噬菌体的复制和杀伤基因，本质上是让细胞自杀的同时让噬菌体逃脱的双重交叉。