艾滋病毒、乙肝病毒、瘋牛病毒、甲流病毒……各種各樣的病毒,讓我們感到惶惶不安,可能有人會想,要是這個世界上沒有病毒就好了!但如果把病毒統統消滅掉,世界會變成什么樣?
艾滋病毒、乙肝病毒、瘋牛病毒、甲流病毒……各種各樣的病毒一次次刺激著我們的神經,讓我們感到惶惶不安,如果有人對你說:“讓我們把病毒統統消滅掉!”你也許會舉雙手贊成。但是且慢,如果告訴你,離開了病毒的幫助,恐怕你都無法出現在這個世界上,那你還會不會舉手呢?
這可不是故作驚人語,因為科學家發(fā)現,某些病毒對哺乳動物胎盤的形成是不可缺少的,沒有胎盤,那自然也不會有你和我。
病毒基因幫助我們生育
最近,美國一個研究小組用一只剛懷孕不久的綿羊做了一個實驗。他們利用技術阻止了綿羊身上的某個基因發(fā)揮作用之后,發(fā)現綿羊胎盤的生長速度很快下降,結果胚胎不能正常著床,綿羊很快流產。由此可見,這個基因對于綿羊產仔來說是至關重要的。
然而讓人吃驚的是,這個被阻止發(fā)揮作用的基因竟然來自病毒!這是地球上剛出現哺乳動物的時候,病毒安插在我們DNA(脫氧核糖核酸) 上的基因。這個病毒基因本來是病毒用來制造一種蛋白質,以合成病毒一部分的,而現在卻被哺乳動物用于胎盤的形成。
此外,我們知道動物的免疫系統具有排外的功能,這就是當今的器官移植不容易成功的原因。胎盤作為胎兒的器官,含有來自父親的遺傳物質,已經有別于孕婦自身的器官了,所以也必須防止母體免疫系統的排斥,才可以存活。那么胎盤是如何做到的呢?科學家發(fā)現,胎盤調用了我們提到的那種病毒來保護自己,這種病毒基因能夠讓母體的免疫系統接納胎盤。
“改邪歸正”的特殊病毒
這類“改邪歸正”的病毒其實是一類非常特殊的病毒。
就我們目前所知,包括細菌在內的所有細胞生物以及一部分病毒,都是以DNA長鏈做為遺傳物質的。DNA長鏈上的每個基因代表一種或多種蛋白質的“配方”,但是DNA長鏈所攜帶的基因卻不能直接完成蛋白質的合成,細胞需要先把DNA長鏈解開,然后以它的一條單鏈為樣本,合成單鏈的信使RNA(核糖核酸),通過信使RNA才能在特定的細胞器中合成蛋白質。DNA指導合成信使RNA的過程,在生物學上叫“轉錄”。
不過也有一類病毒,這個過程恰好是倒過來的:在它們身上先有RNA,然后以RNA為樣板合成DNA,這一過程叫“逆轉錄”。這類病毒就叫做逆轉錄病毒。大名鼎鼎的艾滋病病毒就屬此類。
逆轉錄病毒一旦感染了宿主的細胞,病毒的RNA便會侵入細胞的內部。然后,病毒的RNA合成出病毒的DNA。新制造出來的病毒DNA插入到宿主細胞核內的DNA中,從而使逆轉錄病毒與宿主的DNA結合為一體。
事情到了這一地步,宿主要想把病毒擺脫掉就沒那么容易了,因為病毒的DNA已經被整合到宿主的DNA中。宿主在繁殖時,勢必把病毒的DNA也一并傳給了宿主的后代。這些搭便車的病毒DNA又可以合成出自己的后代。這就是說,這種病毒一朝“咬了”宿主,還株連它的子孫后代。
這些病毒數量還不少。在人類的基因組中,目前已經發(fā)現有100多種基因來自病毒。這些基因很可能在地球上還沒出現哺乳動物的時候,就已經在我們的遠祖身上“安家”了。
聽到這里,你或許會嚇一跳:“那我們與生俱來會得多少病毒性疾病啊!”請放心,這些來自病毒的基因在漫長的進化過程中,絕大多數因突變而變得無害,再也無法組裝出病毒來,已經成了我們身上的“垃圾”基因,不發(fā)揮什么作用了。而少量至今依然發(fā)揮作用的基因,不僅無害反而有益,其中一個益處就是本文一開始提到的——幫助哺乳動物形成胎盤。
事情怎么會這么巧,這些病毒的基因剛好都突變,變得無害甚至有益呢?
其實,這恰恰是自然選擇的結果。試想,假如某個來自病毒的基因在某個物種身上沒有“改惡從善”,依然發(fā)揮著傳染疾病的作用,那這個物種在一代代的生存競爭中早就會敗下陣了,被自然淘汰,“香火”也就不可能延續(xù)到今天了。而反過來說,我們今天之所以能活得好,恰恰是因為我們身上一度有害的病毒基因已經變得無害。
有些病毒其實被冤枉了
事實上,我們對病毒的整個觀念都需要改變。過去,我們一直認為所謂病毒就是一種致病的微生物。
這也難怪,假如病毒“安分守己”,那是很難引起我們注意的。只有在疾病流行的時候,它們才會一次次刺激著大眾的神經,所以在我們的意識中,就把病毒這種微生物與疾病聯系了起來。而按科學家現在的說法,在病毒的家族中,致病的病毒其實只占少數,更多的是無害的,而像某些逆轉錄病毒,離開了它們的幫助,我們就不可能降生。
在了解這一切之后,假若有人建議把世界上所有的病毒都消滅干凈,你還會舉手同意嗎?
(《大科技》石無魚/文)