岑夫子
病毒是人類的老對手了。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,當我說“病毒刺激著我們的神經(jīng)”的時候,事實上它們早已經(jīng)鉆進我們的神經(jīng)里了。喏,它們就藏在我們的每一個細胞——包括神經(jīng)細胞——的DNA上。這種病毒叫“內(nèi)源性病毒”。內(nèi)源性病毒,嚴格說來只是病毒的一段DNA。與之相對的是外源性病毒,也就是我們通常所說的病毒。外源性病毒一般由兩部分組成,一是病毒的遺傳物質(DNA或RNA),二是包裹著它的蛋白質外殼。
內(nèi)源性病毒是外源性病毒感染我們的遠古祖先(可能從地球上剛進化出哺乳動物的時候就開始了)之后留下的。病毒把自己的DNA嵌入宿主動物的DNA上,如果宿主動物有幸生存下來并繁衍,它們就搭宿主動物的便車繁衍,代代相傳,宿主動物想擺脫都擺脫不掉。也不單是我們?nèi)祟愡@么倒霉,幾乎所有動物都如此。
不過,動物的D N A被病毒基因嵌入這種事情,總的來說甚為罕見,可能幾十萬年才發(fā)生一次。為什么罕見呢?一方面是因為,動物身上有著一套特別堅固的“防御工事”,包括細胞膜和核膜;另一方面也是因為,即使在非常罕見的情況下,動物的細胞膜和核膜偶爾被病毒嵌入,也會玉石俱焚,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,不是發(fā)生在人身上,而是發(fā)生在小鼠身上。
日本有一個小組長期研究腦心肌炎病毒(EMCV)。這種病毒經(jīng)常在老鼠等嚙齒動物中流行,但也可以感染人類和其他哺乳動物。最近,他們在實驗室觀察到,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。這說明,嵌入的EMCV病毒基因已經(jīng)遺傳給了下一代小鼠,并對其性狀特征產(chǎn)生了影響。
病毒基因嵌入動物基因組中并傳遞給后代,沒想到這么容易發(fā)生,這真是出乎人意料,但令人驚訝的還不止于此。
按病毒學家的理解,EMCV病毒不應該這么容易嵌入動物基因組中。因為動物基因組是由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,其攜帶的遺傳物質是RNA。
當然,有一類RNA病毒叫逆轉錄病毒,也可以將其遺傳物質嵌入動物基因組。其機制是,它們先將其RNA轉錄成DNA,再將DNA嵌入到動物基因組中。艾滋病毒就屬于這類逆轉錄病毒。但EMCV病毒又并非逆轉錄病毒。所以,把自己的基因嵌入動物基因組,按理說怎么也輪不到EMCV病毒,但這種匪夷所思的事情偏偏發(fā)生了。
雖然個中原委,還有待進一步研究,但這一發(fā)現(xiàn)至少告訴我們兩點:第一點,病毒將其基因嵌入動物基因組比我們想象的要容易得多,說不定我們的基因組中還有更多的基因來自病毒。第二點,未來的一次次病毒大流行可能會永久改變許多動物的形態(tài)或功能。我們身邊的一些動物,甚至我們自己,說不定過上幾千萬年跟今天的樣子就很不一樣了。