人类和病毒


写在前面


首先我们来介绍一下内源性逆转录病毒。“内源性”的意思是说,它们是从生物内部产生出来的,也就是他们很早以前就进入了人类和其他物种的基因组中。比如伦敦帝国学院的病毒学家亚当·李(Adam Lee)和他的同事就在人体内发现了一种名为ERV-L的内源性逆转录病毒,同时他们也在许多其他物种中发现了同样的病毒,这其中不乏马和食蚁兽这样和人差别巨大的生物。科学家画出的病毒演化树同它们宿主的演化树完美重合。看来这种内源性逆转录病毒似乎在距今1亿年前感染了有胎盘类哺乳动物的共同祖先,之后随着这一支哺乳动物演化至今,成为了大象、海牛也包括我们人类体内的常驻客。

人类基因中“泛滥的”病毒遗传物质


Pulpit rock

上百万年来,内源性逆转录病毒一直在反复不断地入侵我们的基因组,日积月累,到今天已经数量惊人。我们每个人的基因组中携带了近10万个内源性逆转录病毒的DNA片段,占到人类DNA总量的8%。反过来看,人类基因组中2万个负责蛋白质编码的基因,也只不过占到1.2%而已,也就是说我们的基因组中简直病毒泛滥。科学家们惊讶地发现,一种逆转录病毒中的一个基因能合成出一种名为合胞素(syncytin)的蛋白质。这种蛋白质对这类病毒没有什么作用,但对我们人类却有好处。如果没有这些病毒,我们甚至没法出生。

1999年,让—吕克·布隆(Jean-Luc Blond)和他的同事发现了一种名为HERV-W要且精准的使命,但并非针对病毒,而是针对它的人类宿主。它只出现在人类的胎盘里。胎盘外层的细胞产生合胞素,这样细胞就能黏着在一起,从而让分子在细胞之间顺畅地流通。蒂里·海德曼在研究中发现了许多种合胞素蛋白,他提出一种假说。一亿年前,哺乳动物的祖先被一种内源性逆转录病毒感染,从而获得了最早的合胞素蛋白,同时产生了最早的胎盘。几百万年来,有胎盘类哺乳动物祖先演化出若干分支,在演化的过程中又被其他内源性逆转录病毒感染。有的新病毒也带有合胞素基因,而且编码的蛋白质性状更佳。因此哺乳动物的不同分支,包括啮齿动物、蝙蝠、牛、灵长类动物等体内的合胞素蛋白,就得以更新换代了。在演化史上最近的瞬间,人类脱颖而出,病毒对我们的生存功不可没。

Pulpit rock

原本就并没有什么“它们”和“我们”之分——生物在本质上只是一堆不断混合、不断闪转腾挪的DNA而已。