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為什么致命病毒總是來自野生動物?來了解一下病毒的起源和演化

2020-02-23 09:58:29來源:四海網(wǎng)綜合

  假說二 “叛逃”的基因;蛞材芘炎?對,在這個假說(The Progressive Hypothesis)里,基因為了讓自己流傳下去什么事情都做得出來。

  細(xì)菌中廣泛存在一種名叫“質(zhì)粒”(plasmid)的小片段環(huán)狀DNA,這些基因基本上就是一群打工仔、臨時工,細(xì)菌隨時可以從環(huán)境中吸收它們?yōu)榧核,也隨時可以趕走它們。

  在很多細(xì)菌中,除了自身原本的DNA以外,還經(jīng)常會有一些小片段的環(huán)狀DNA,那些被稱為質(zhì)粒。于是在漫長的演化中,有些質(zhì)粒學(xué)會了一件事:我們不要一輩子打工!這些質(zhì)粒從打工仔變成了二五仔,反過來把它們的細(xì)菌老板給劫持了,奪走了細(xì)菌所有的營養(yǎng)來復(fù)制自身。隨著時間推移,有些質(zhì)粒就變成了病毒。

  細(xì)菌經(jīng)常會遭受一類叫作“噬菌體”的病毒感染,有些觀點認(rèn)為噬菌體來源于質(zhì)粒。而人類以及所有動物、植物的細(xì)胞和細(xì)菌很不一樣,我們都屬于“真核生物”,細(xì)胞當(dāng)中并沒有細(xì)菌那樣的質(zhì)粒,但還是有那么一些基因蠢蠢欲動。它們不肯在染色體上好好待著,而是在細(xì)胞核里左右橫跳,一會兒跑到這個染色體上,一會兒跑到那個染色體上。不過這幫調(diào)皮搗蛋的基因倒是有一個仙風(fēng)道骨的名字——轉(zhuǎn)座子(transposon)。

  根據(jù)分子生物學(xué)檢測,很多轉(zhuǎn)座子都擁有和病毒非常相似的基因序列,兩者將自己整合進(jìn)宿主細(xì)胞染色體的機制也高度相似。尤其是其中的“病毒樣逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子”(Retrotransposon)與某些病毒簡直相似到了令人發(fā)指的程度,唯一的不同只是這些轉(zhuǎn)座子還不能像病毒一樣在細(xì)胞之間遷移而已。

  然而病毒的身世到這里卻依舊撲朔迷離,因為它們根本就不遵循一般生物的演化模式。

  病毒感染的一般流程是:把自己的基因注入宿主細(xì)胞當(dāng)中,然后利用宿主細(xì)胞復(fù)制自己的基因,并且制造構(gòu)建病毒顆粒所需的各種材料,最后操控細(xì)胞將病毒顆粒的各個零件連同病毒的基因一起包裝成新的病毒顆粒,釋放出去感染別的細(xì)胞。但是在這個過程中,病毒每時每刻都在和各種生物交換基因。

  比如說病毒在指揮宿主細(xì)胞包裝病毒顆粒的時候,有時候會把一些宿主細(xì)胞的DNA給一塊包進(jìn)去,或者不小心在宿主細(xì)胞當(dāng)中留一點點自己的基因。哺乳動物中有一個用來阻止母體免疫系統(tǒng)攻擊胎兒的基因,就是某個病毒在一億多年前不小心落在我們細(xì)胞中的。而在病毒跨物種傳播的時候,經(jīng)常導(dǎo)致基因從一個物種轉(zhuǎn)移到另一個物種。

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