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发表于 2020-2-13 21:20

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    病毒是这个星球上最小的生物复制器,大约比细菌小100倍。病毒只有很小的一点遗传代码,外面覆盖着一个微型的蛋白质外壳,它们根本无法“自己养活自己”。甚至,科学家仍然不确定,是否应该把病毒视为生命。

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    生命的细胞都有自身的一套分子生产线,它们时不时地复制自身的基因,然后通过叫做核糖体的分子机器将基因“泵出”。细胞读取基因的代码并将其作为模板来组装蛋白质。最简单的生物需要150到300个基因来生产维持生命所需的所有蛋白质,但是病毒只能依靠4个基因来存活。它们直接劫持其他生物的细胞,把后者变成了病毒的繁殖工厂。

    病毒非常聪明,它们通过借用被感染细胞的物质来弥补自身的遗传缺陷。病毒没有自己的核糖体,所以它们将遗传代码输入到其他生物的细胞中,接管分子生产线。被感染的细胞就会停止生产自己所需的蛋白质,转而开始读取病毒代码,组装病毒蛋白质。

    病毒的核心物质是它的遗传代码,和其他生物一样,病毒的遗传代码也是存储在基因中。病毒的遗传信息是脆弱的,容易损坏。所以,从一个细胞旅行到另一个细胞时,病毒需要想办法保护它们的遗传代码。病毒的基因能发出指令,生产特殊的蛋白质,这种蛋白质可以制作一种叫做“衣壳”的保护壳,将病毒的基因保护起来。

    由衣壳和遗传物质组成的“传染包”可以在细胞外存活,但它们不能自我复制。这些颗粒状的病毒需要进入细胞中,才能完成它们的生命周期,它们通过吸附细胞表面的分子来做到这一点。

    一旦进入细胞,病毒颗粒携带的酶——或者细胞自身的酶——就会解开“衣壳”的剩余部分,将遗传代码释放到细胞中。然后,病毒基因组进入细胞的分子生产线,迅速制造新的病毒颗粒。

    新的病毒颗粒制作完成后,它们需要想办法释放出来,以感染更多的细胞。“裂解性”病毒简单粗暴,迅速爆发,瞬间释放大量病毒颗粒,直接杀死细胞。“溶原性”病毒则比较温和,一个接一个地释放新的病毒颗粒,使宿主细胞可以继续存活下去。一些病毒甚至将自己的遗传代码“缝”进宿主的代码中,这样每当宿主分裂出新的细胞时,也会得到病毒基因的副本。这使得病毒可以在宿主体内长期存活,它们休眠一段时间,然后爆发——这就是所谓的潜伏期。

    细胞确实也在努力让自己免受这种攻击,细胞会检查并破坏一些不正常的遗传代码,并向免疫系统发送信号,让后者得知感染的情况。但是,聪明的病毒已经证明了自己是个欺诈高手,不断利用细胞的机制来达到自己的目的。当病毒能够侵入免疫系统,阻止身体反击的时候,最严重的疾病就出现了。埃博拉病毒、马尔堡病毒和艾滋病病毒都损害了人体的免疫系统。

    然而,病毒也并非都是坏的,病毒感染有时候有助于重塑人体的运行方式。科学家对于人类基因组的研究表明,人类大约有8%的遗传代码源自于远古病毒。不过,进化已经改变了病毒基因的序列,使其无法在人体内产生新的病毒颗粒;另一方面,人体也发现了遗留下来的病毒代码的新用途。比如,人体在进化中改写了一种HERV-W病毒的代码,通过它能够生产出滋养细胞膜的新蛋白。可见,人体的健康,离不开远古病毒的功劳。


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