病毒侵入我們的DNA

每年，都有數(shù)十億人感染病毒——從流感病毒等常見的病毒到脊髓灰質(zhì)炎病毒、埃博拉病毒等較少見的病毒。

通常，一個(gè)病毒并不能在我們的身體里停留很長時(shí)間，一般會被我們的免疫系統(tǒng)消滅掉，也有一些可以逃出來并去感染新的宿主，這樣它們可以繼續(xù)繁衍下去；不幸的是，病毒有時(shí)會非常猛烈，殺死宿主，在此過程中，多數(shù)病毒也與宿主同歸于盡，只有極少數(shù)病毒能逃出生天。但是在一些十分罕見的情況下，病毒的基因會融進(jìn)宿主的基因組里，成為宿主遺傳信息的一部分，并傳播到下一代。

發(fā)現(xiàn)我們體內(nèi)也有病毒的基因是近期的科學(xué)進(jìn)展。當(dāng)科學(xué)家測序人類基因組時(shí)，有時(shí)會發(fā)現(xiàn)一段DNA中具有很明顯的病毒特點(diǎn)，最容易辨別出的病毒種類是逆轉(zhuǎn)錄病毒——一種包括艾滋病病毒的病毒種類。逆轉(zhuǎn)錄病毒能使用一種酶，把自己的基因插入到宿主細(xì)胞的DNA中，這樣細(xì)胞就會把這種病毒DNA轉(zhuǎn)譯出可以組裝新病毒的各種分子，以組裝出新的病毒。

由于逆轉(zhuǎn)錄病毒會入侵到人類卵子和精子中的基因組里，于是，逆轉(zhuǎn)錄病毒最終會跑到新出生的嬰兒身上，使這個(gè)嬰兒也會攜帶病毒基因。就這樣，逆轉(zhuǎn)錄病毒可以一代又一代地傳播下去。

上面這種現(xiàn)象的存在，導(dǎo)致了人類基因組里包含了大量的病毒DNA——我們每個(gè)人大約攜帶了10萬多段來自逆轉(zhuǎn)錄病毒的DNA，這些基因組內(nèi)的逆轉(zhuǎn)錄病毒被稱為“內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒”，它們的DNA占了人類基因組的5%到8%?？此撇惶?，但這個(gè)數(shù)量卻是2萬多個(gè)負(fù)責(zé)編碼蛋白質(zhì)的DNA的5倍多。

病毒入侵的歷史

當(dāng)生物學(xué)家開始對其他物種的基因組進(jìn)行測序時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)其他物種的基因組里也有大量的病毒DNA，比如像黑猩猩這樣的人類近親，也具有一些與人類相同的內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒。既然我們的祖先和黑猩猩的祖先是在大約700萬年前分道揚(yáng)鑣的，那說明在我們和黑猩猩的共同祖先身上，這個(gè)病毒DNA就已經(jīng)存在了。

當(dāng)病毒學(xué)家們對包括人、猿、猴的基因組內(nèi)的內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒進(jìn)行了大量調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，其實(shí)人類基因組內(nèi)病毒產(chǎn)生的歷史甚至可以追溯到4000萬年以前。

人、猿、猴的共同祖先是生活在大約4000萬年前的靈長類動物。不過研究表明，那時(shí)新的病毒基因侵入靈長類祖先的速率十分快。而當(dāng)3000萬年前猿、猴開始分道揚(yáng)鑣后，各種新的病毒基因入侵到猴類（比如狒狒和獼猴）基因組的速率仍然基本保持不變，但是在猿類那里卻發(fā)生了下降，包括人類、黑猩猩、大猩猩、猩猩和長臂猿等的分支。

這種下降表明，猿類在最近幾百萬年里學(xué)會了抵抗內(nèi)源性病毒。那么，猿類是怎么學(xué)會抵抗病毒基因的呢？

最近，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，哺乳動物的細(xì)胞常?？梢杂枚喾N方式，減少內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒引起的危害。一種方式是把病毒DNA卷曲起來，這樣它就無法進(jìn)行轉(zhuǎn)譯；另一種是產(chǎn)生一種特殊的蛋白質(zhì)來破壞剛剛插入進(jìn)來的病毒基因。這是不是猿類抵抗病毒基因的方法呢？

人類文明阻斷了病毒的傳播

不過，科學(xué)家認(rèn)為，上面這種觀點(diǎn)只能解釋部分下降的現(xiàn)象。在人類分支中，病毒入侵的概率急劇下降，其速度遠(yuǎn)超過其他如猩猩、長臂猿等分支。在最近的幾百萬年里，只有一種新病毒持續(xù)地在人類中繁殖，于是他們提出了一個(gè)假設(shè)：文明的進(jìn)步，使得我們的祖先減少了被病毒感染的概率。

人類和狒狒的基因組內(nèi)有著許多相同的內(nèi)源性病毒

像艾滋病病毒一樣，逆轉(zhuǎn)錄病毒主要是通過血液進(jìn)行傳播。由于其他的靈長類動物仍在用牙齒當(dāng)武器，要么用來捕食，要么去與其他同類進(jìn)行斗爭。如果被捕食者或其他同類被感染，那么它們也很容易被感染。而早期的人類已經(jīng)學(xué)會了使用工具來獲得食物，而不是牙齒，同類之間也不會彼此撕咬。因此，通過血液傳播的病毒就不容易被人類感染，這樣人類就減少了逆轉(zhuǎn)錄病毒入侵到人類的基因組的機(jī)會。

了解我們內(nèi)源性病毒的歷史，對我們的健康極為重要。知道它們的歷史，將會有助于了解它們在未來會如何影響我們。