2022-12-24

今日启发:

Elton:

《病毒星球》(Ⅱ)

【美】卡尔·齐默

伺机而动

虽然病毒可以自我复制,能够繁衍出下一代,但病毒没有生物所固有的新陈代谢功能,它们更像是一小团遗传物质,包在一个小小的蛋白质壳子里四处飘荡。

如果碰到合适的机会,它就寄生在特定的细胞里,病毒的外壳会被降解破坏掉,而遗传物质会篡改细胞的生产指令,让细胞制造病毒所需要的蛋白质外壳,以及更多的病毒遗传物质出来。这些遗传物质,会破坏掉被寄生的细胞,倾巢而出,去感染更多的细胞。而如果没有合适的寄生机会,它就会一直飘着等待时机。

基因的胜利

为了达到繁衍的目的,有时候病毒需要把自己的基因,和被寄生细胞的基因结合起来,在宿主的DNA上加上一段自己的DNA。大部分时候,宿主细胞在释放病毒时,会被破坏掉而死去,不过总有例外。有时候,病毒基因在和宿主细胞基因结合时会出错,无法生产出病毒来,这样细胞也就不会死亡,而是带着病毒的基因一起活下去。当细胞分裂时,病毒的DNA也会随之复制。这样,下一代的细胞中,也就同样带上了病毒的DNA。

融入

二十世纪六十年代,人们发现在鸡的遗传物质中,存在着禽白血病病毒的DNA。

这说明鸡的祖先曾经被禽白血病病毒感染,但是最少有一只活了下来,不仅制服了病毒,还将病毒的DNA和自己的DNA结合到了一起,并且传递给了下一代。禽白血病病毒的DNA从此成了鸡DNA的一部分,大部分情况下变得无害,只是变成了挂在基因这辆列车上的一个小小行李而已。

病毒集中营

研究者发现了一些同时存在于人类和其他生物体内的病毒基因,这说明远在人类演化上和这些物种分家之前,共同的祖先就已经被病毒感染了。现在我们每个人的体内,都带有大概十万种病毒的基因,占到人类基因总量的8%。除此之外,还有大量病毒DNA的碎片,也被整合进了我们的DNA中。

为我所用

虽然在我们的基因组里病毒泛滥,但这些病毒DNA大部分都没什么用。不过也有一些病毒的基因,的确帮了大忙。比方说,在大约一亿年前,哺乳动物的祖先曾经被一种病毒感染,这种病毒的DNA会生产一种特定的蛋白质,而这种蛋白质会帮助形成胎盘。如果没有这种病毒带来的DNA,就不会有胎生动物的诞生。

本质上,生物的繁殖演化,只是一些DNA片段的排列组合和不断改变而已。生物利用病毒的DNA来帮助自己演化,是非常常见的事情。失败的生物死去了,而成功的生物开枝散叶,繁衍后代。没有诸多的病毒,也就没有现在这样丰富多彩的生命。

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