乐读窝

缺陷也完美

乐读窝 > 哲学心理 > 缺陷也完美

病毒垃圾场

书籍名:《缺陷也完美》    作者:内森·H.兰兹



正如人类基因组中充满了毫无意义的假基因和有害的疾病基因一样,它也包含着既往病毒感染留下的残余物。虽然这或许看起来很奇怪,但是这些病毒尸体其实很普遍,就占据你身体DNA字母的百分比而言,病毒DNA要比你的基因还多。

由于一种被称为逆转录病毒的病毒家族的存在,你所有的细胞中都含有远古病毒的DNA。在感染动物细胞的所有病毒种类中,逆转录病毒可能是最凶猛的。逆转录病毒的生命周期包括了一个将其遗传物质实际插入宿主细胞基因组的步骤,就像纯DNA中的寄生虫一样。一旦藏身于遗传物质之中,它就等待着完美的侵袭时机——而当它成功实现侵袭时,其结果可能是灾难性的。

HIV是最为人们所熟知的逆转录病毒。当HIV进入人类T细胞时,HIV病毒由RNA(另一个与DNA密切相关的遗传密码分子)和RT(逆转录酶)组成的少量基因构成。当HIV病毒解体并开始感染时,逆转录酶将制作病毒RNA的DNA复制品。这个DNA复制品随后在一些毫无防备的染色体上嵌入宿主细胞的DNA。一旦整合成功,它就处于潜伏状态,完美地隐藏在宿主细胞的As、Cs、G和Ts的无尽长链中。它可以随意释出或回到细胞中。当它释出时,它将处于病毒攻击的活跃期;当它回到细胞中时,病毒则处于休眠状态。所以,人类免疫缺陷病毒携带者在发病期间可能会出现非常严重的症状,但之后紧跟着的又是一段相对健康的时期。

这就是HIV至今仍然无法被治愈的原因:它存在于DNA中。目前还没有一种方法能在不杀死宿主细胞的前提下杀死病毒。我们不可能杀死所有的T细胞,因为那样的话,我们的免疫系统将无法正常运行。我们能够看到,在目前治疗HIV的众多方法中,比较成功的疗法的目标并非要杀死病毒,而仅仅是让病毒在患者的余生中一直处于休眠状态。

当然,从遗传学的角度来说,人类免疫缺陷病毒不会从父母那里遗传给孩子。(尽管在分娩期间或怀孕期间,母子之间可能会发生交叉感染。)它没有被遗传的原因是该病毒只感染T细胞,而T细胞在父母将基因传给孩子的过程中不起任何作用。只有精子和卵子起作用。然而,如果逆转录病毒侵染了一个能产生精子或卵子的细胞,那么孩子就会从父亲或母亲那里继承病毒基因组。他/她出生时体内的每个细胞中都将隐藏着一种病毒,就像数以万亿计的小特洛伊木马等待着将恶意内容植入毫无戒心的宿主身上一样。他/她的父母只在产生精子或卵子的细胞中有这种病毒,而对他/她而言则是到处都有!

这种遗传的病毒DNA不需要为了传播而产生活动性感染。事实上,它根本不需要产生任何实际的病毒。病毒的基因组一旦进入核心DNA,无论如何都将会被传递。对于病毒来说,这是绝对的胜利,它不需要做任何其他工作就能实现传播。

这正是人类历史上发生过无数次的事情,由此产生的病毒尸体仍然与我们同在。谢天谢地,经过时间的洗礼,它们已经发生了严重的突变,以至于它们现在几乎不会让人类感染。(我们在后文会看到,即使是已经死亡的病毒DNA,也会对人类造成伤害。)

在你身体的每个细胞中,大约有8%的DNA是由过去病毒感染的残余物组合而成的,总共约有近10万个病毒尸体。人类与鸟类、爬行动物等“远房亲戚”拥有一些相同的病毒尸体,这意味着最初造成这些尸体的病毒感染发生在数亿年前,从那时起,这些病毒基因组就一直在悄无声息且毫无意义地传递。

的确,这些病毒尸体中的大部分都没有任何作用,即使身体每天都会尽职尽责地将每一个病毒尸体复制数亿次。好消息是,我们体内所有的,或者说几乎所有的寄生病毒基因组都已经平静下来,达到真正像“尸体”一样的状态,不会在细胞中做任何对我们不利的事,比如,将活性病毒释放到我们的细胞中。(这部“科幻惊悚片”的前提是:一个邪恶的天才发现了开启潜藏在我们DNA中的古老潜伏病毒的方法。然后我们的身体很可能就在一瞬间自我毁灭。)

然而,虽然它们大多处于休眠状态,但这些遗传性的病毒确实有血淋淋的过去——个别病毒偶尔也会影响现在的人类。多年来,由于它们破坏其他基因的倾向,它们已经杀死了无数个体。逆转录病毒基因组可以跳来跳去,并随机插入染色体,就像瓷器店里出现的一头蛮牛会造成各种损坏,因为它们即使不能再制造病毒,但仍然保留着它们插入和弹出的能力,如果它们闯入了一个重要的基因,那么它们也会造成很大的伤害。这似乎并不奇怪,我们自己的DNA片段也可以在基因组中跳来跳去。