岑夫子
病毒是人類(lèi)的老對(duì)手了。隨著這次新型冠狀病毒在全球的肆虐,病毒再一次刺激著我們的神經(jīng)。
不過(guò),當(dāng)我說(shuō)“病毒刺激著我們的神經(jīng)”的時(shí)候,事實(shí)上它們?cè)缫呀?jīng)鉆進(jìn)我們的神經(jīng)里了。喏,它們就藏在我們的每一個(gè)細(xì)胞——包括神經(jīng)細(xì)胞——的DNA上。這種病毒叫“內(nèi)源性病毒”。內(nèi)源性病毒,嚴(yán)格說(shuō)來(lái)只是病毒的一段DNA。與之相對(duì)的是外源性病毒,也就是我們通常所說(shuō)的病毒。外源性病毒一般由兩部分組成,一是病毒的遺傳物質(zhì)(DNA或RNA),二是包裹著它的蛋白質(zhì)外殼。
內(nèi)源性病毒是外源性病毒感染我們的遠(yuǎn)古祖先(可能從地球上剛進(jìn)化出哺乳動(dòng)物的時(shí)候就開(kāi)始了)之后留下的。病毒把自己的DNA嵌入宿主動(dòng)物的DNA上,如果宿主動(dòng)物有幸生存下來(lái)并繁衍,它們就搭宿主動(dòng)物的便車(chē)繁衍,代代相傳,宿主動(dòng)物想擺脫都擺脫不掉。也不單是我們?nèi)祟?lèi)這么倒霉,幾乎所有動(dòng)物都如此。
不過(guò),動(dòng)物的D N A被病毒基因嵌入這種事情,總的來(lái)說(shuō)甚為罕見(jiàn),可能幾十萬(wàn)年才發(fā)生一次。為什么罕見(jiàn)呢?一方面是因?yàn)椋瑒?dòng)物身上有著一套特別堅(jiān)固的“防御工事”,包括細(xì)胞膜和核膜;另一方面也是因?yàn)?,即使在非常罕?jiàn)的情況下,動(dòng)物的細(xì)胞膜和核膜偶爾被病毒嵌入,也會(huì)玉石俱焚,同歸于盡,嵌入的病毒不能留存至今。
但這樣稀罕的事情偏偏眼下就發(fā)生了——只不過(guò),不是發(fā)生在人身上,而是發(fā)生在小鼠身上。
日本有一個(gè)小組長(zhǎng)期研究腦心肌炎病毒(EMCV)。這種病毒經(jīng)常在老鼠等嚙齒動(dòng)物中流行,但也可以感染人類(lèi)和其他哺乳動(dòng)物。最近,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室觀察到,EMCV在感染了雄性小鼠后,將其病毒基因嵌入到小鼠睪丸細(xì)胞的基因組中。待受感染的小鼠交配之后,研究人員發(fā)現(xiàn),其后代的耳朵有輕微的改變——這顯然是由嵌入的病毒基因造成的。這說(shuō)明,嵌入的EMCV病毒基因已經(jīng)遺傳給了下一代小鼠,并對(duì)其性狀特征產(chǎn)生了影響。
病毒基因嵌入動(dòng)物基因組中并傳遞給后代,沒(méi)想到這么容易發(fā)生,這真是出乎人意料,但令人驚訝的還不止于此。
按病毒學(xué)家的理解,EMCV病毒不應(yīng)該這么容易嵌入動(dòng)物基因組中。因?yàn)閯?dòng)物基因組是由DNA組成的,要嵌入其中,也得是含DNA的病毒才行,而EMCV病毒是RNA病毒,其攜帶的遺傳物質(zhì)是RNA。
當(dāng)然,有一類(lèi)RNA病毒叫逆轉(zhuǎn)錄病毒,也可以將其遺傳物質(zhì)嵌入動(dòng)物基因組。其機(jī)制是,它們先將其RNA轉(zhuǎn)錄成DNA,再將DNA嵌入到動(dòng)物基因組中。艾滋病毒就屬于這類(lèi)逆轉(zhuǎn)錄病毒。但EMCV病毒又并非逆轉(zhuǎn)錄病毒。所以,把自己的基因嵌入動(dòng)物基因組,按理說(shuō)怎么也輪不到EMCV病毒,但這種匪夷所思的事情偏偏發(fā)生了。
雖然個(gè)中原委,還有待進(jìn)一步研究,但這一發(fā)現(xiàn)至少告訴我們兩點(diǎn):第一點(diǎn),病毒將其基因嵌入動(dòng)物基因組比我們想象的要容易得多,說(shuō)不定我們的基因組中還有更多的基因來(lái)自病毒。第二點(diǎn),未來(lái)的一次次病毒大流行可能會(huì)永久改變?cè)S多動(dòng)物的形態(tài)或功能。我們身邊的一些動(dòng)物,甚至我們自己,說(shuō)不定過(guò)上幾千萬(wàn)年跟今天的樣子就很不一樣了。