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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,反過來把它們的細菌老板給劫持了,奪走了細菌所有的營養(yǎng)來復(fù)制自身。隨著時間推移,有些質(zhì)粒就變成了病毒。

  細菌經(jīng)常會遭受一類叫作“噬菌體”的病毒感染,有些觀點認為噬菌體來源于質(zhì)粒。而人類以及所有動物、植物的細胞和細菌很不一樣,我們都屬于“真核生物”,細胞當中并沒有細菌那樣的質(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,兩者將自己整合進宿主細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胞當中,然后利用宿主細胞復(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胞包裝病毒顆粒的時候,有時候會把一些宿主細胞的DNA給一塊包進去,或者不小心在宿主細胞當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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