艾滋病毒、乙肝病毒、疯牛病毒、甲流病毒……各种各样的病毒,让我们感到惶惶不安,可能有人会想,要是这个世界上没有病毒就好了!但如果把病毒统统消灭掉,世界会变成什么样?
艾滋病毒、乙肝病毒、疯牛病毒、甲流病毒……各种各样的病毒一次次刺激着我们的神经,让我们感到惶惶不安,如果有人对你说:“让我们把病毒统统消灭掉!”你也许会举双手赞成。但是且慢,如果告诉你,离开了病毒的帮助,恐怕你都无法出现在这个世界上,那你还会不会举手呢?
这可不是故作惊人语,因为科学家发现,某些病毒对哺乳动物胎盘的形成是不可缺少的,没有胎盘,那自然也不会有你和我。
病毒基因帮助我们生育
最近,美国一个研究小组用一只刚怀孕不久的绵羊做了一个实验。他们利用技术阻止了绵羊身上的某个基因发挥作用之后,发现绵羊胎盘的生长速度很快下降,结果胚胎不能正常着床,绵羊很快流产。由此可见,这个基因对于绵羊产仔来说是至关重要的。
然而让人吃惊的是,这个被阻止发挥作用的基因竟然来自病毒!这是地球上刚出现哺乳动物的时候,病毒安插在我们DNA(脱氧核糖核酸) 上的基因。这个病毒基因本来是病毒用来制造一种蛋白质,以合成病毒一部分的,而现在却被哺乳动物用于胎盘的形成。
此外,我们知道动物的免疫系统具有排外的功能,这就是当今的器官移植不容易成功的原因。胎盘作为胎儿的器官,含有来自父亲的遗传物质,已经有别于孕妇自身的器官了,所以也必须防止母体免疫系统的排斥,才可以存活。那么胎盘是如何做到的呢?科学家发现,胎盘调用了我们提到的那种病毒来保护自己,这种病毒基因能够让母体的免疫系统接纳胎盘。
“改邪归正”的特殊病毒
这类“改邪归正”的病毒其实是一类非常特殊的病毒。
就我们目前所知,包括细菌在内的所有细胞生物以及一部分病毒,都是以DNA长链做为遗传物质的。DNA长链上的每个基因代表一种或多种蛋白质的“配方”,但是DNA长链所携带的基因却不能直接完成蛋白质的合成,细胞需要先把DNA长链解开,然后以它的一条单链为样本,合成单链的信使RNA(核糖核酸),通过信使RNA才能在特定的细胞器中合成蛋白质。DNA指导合成信使RNA的过程,在生物学上叫“转录”。
不过也有一类病毒,这个过程恰好是倒过来的:在它们身上先有RNA,然后以RNA为样板合成DNA,这一过程叫“逆转录”。这类病毒就叫做逆转录病毒。大名鼎鼎的艾滋病病毒就属此类。
逆转录病毒一旦感染了宿主的细胞,病毒的RNA便会侵入细胞的内部。然后,病毒的RNA合成出病毒的DNA。新制造出来的病毒DNA插入到宿主细胞核内的DNA中,从而使逆转录病毒与宿主的DNA结合为一体。
事情到了这一地步,宿主要想把病毒摆脱掉就没那么容易了,因为病毒的DNA已经被整合到宿主的DNA中。宿主在繁殖时,势必把病毒的DNA也一并传给了宿主的后代。这些搭便车的病毒DNA又可以合成出自己的后代。这就是说,这种病毒一朝“咬了”宿主,还株连它的子孙后代。
这些病毒数量还不少。在人类的基因组中,目前已经发现有100多种基因来自病毒。这些基因很可能在地球上还没出现哺乳动物的时候,就已经在我们的远祖身上“安家”了。
听到这里,你或许会吓一跳:“那我们与生俱来会得多少病毒性疾病啊!”請放心,这些来自病毒的基因在漫长的进化过程中,绝大多数因突变而变得无害,再也无法组装出病毒来,已经成了我们身上的“垃圾”基因,不发挥什么作用了。而少量至今依然发挥作用的基因,不仅无害反而有益,其中一个益处就是本文一开始提到的——帮助哺乳动物形成胎盘。
事情怎么会这么巧,这些病毒的基因刚好都突变,变得无害甚至有益呢?
其实,这恰恰是自然选择的结果。试想,假如某个来自病毒的基因在某个物种身上没有“改恶从善”,依然发挥着传染疾病的作用,那这个物种在一代代的生存竞争中早就会败下阵了,被自然淘汰,“香火”也就不可能延续到今天了。而反过来说,我们今天之所以能活得好,恰恰是因为我们身上一度有害的病毒基因已经变得无害。
有些病毒其实被冤枉了
事实上,我们对病毒的整个观念都需要改变。过去,我们一直认为所谓病毒就是一种致病的微生物。
这也难怪,假如病毒“安分守己”,那是很难引起我们注意的。只有在疾病流行的时候,它们才会一次次刺激着大众的神经,所以在我们的意识中,就把病毒这种微生物与疾病联系了起来。而按科学家现在的说法,在病毒的家族中,致病的病毒其实只占少数,更多的是无害的,而像某些逆转录病毒,离开了它们的帮助,我们就不可能降生。
在了解这一切之后,假若有人建议把世界上所有的病毒都消灭干净,你还会举手同意吗?
(《大科技》石无鱼/文)