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    病毒的起源之谜

    日期:2017-04-19 09:52:07 来源: 煎蛋网 点击:
    这特么到底是啥?研究不同生物之间关联的科学家每天都在问这个问题。其答案并不简单,但很重要。生物联系不仅用来制作生命的目录,还有助于理解生命演化为不同形式的进化历程。 病毒是一个极佳的例子。病毒没有细胞结构,因此无法被归类为三种生命域中的任何一种——细菌,古生菌 (另一种形式的微生物) 及真核生物(动植物、真菌及原生生物)。某些科学家争论道病毒并不算是活的生物体,更像是流氓遗传材料,无法自我增殖,必须劫持宿主细胞。其他人则认为病毒是从细胞生物进化而来,可以算是第四种生命域。 十年前,研究者发现了巨型病毒,与细胞生命形式极其相似,大大推进了第二种理论。但一项发表在科学杂志上的新研究对这些巨型病毒的基因组进行了研究,并对这一理论提出了质疑。所以科学家是不是要从头做起,重新寻找病毒的起源呢? \   病毒是极其微小、构造简单的生物,与细胞生物并不相同。它们通常由遗传物质组成(DNA 或者 RNA),并在外表有一层名为衣壳的蛋白质外壳,有的还附加一层从宿主细胞借来的壳。病毒能黑入细胞的新陈代谢,并且也只有这样才能实现自我增殖,每种生命域的生物都会被不同的病毒所感染。 由于病毒严重依赖于宿主细胞,对是否将其定义为生命也存在争议,有人认为它们是活的,有人却并不这么认为。毫无疑问大部分僵尸脏比故事中都有病毒的存在。或许可以更简单的认为它们是不死一族(不死人?)。最大的问题是:他们从哪里来? 很多理论争相解释病毒的进化方式。一种理论认为病毒是一种远古细胞生物的后裔,这种细胞生物寄居在其他细胞内,随时间推移简化了自身的结构。这将会使它们成为唯一一种第四生命域的生物。如果病毒是从活的生命体中进化而来,那么认为它们是活的也是合理的了。 流氓访客 另一种理论则认为病毒一开始就是流氓遗传顾客,是逃离了细胞监禁的流浪基因组片段。它们可能与跳跃基因有关,能够将自己从基因组中复制或者剪切下来,然后粘到 DNA 的其他部分上。这种情况下,病毒可能是偶然稳定进化的分子事故的结果。这就意味着它们从来就不是完整的活的生命体,就像计算机病毒并不是完整的计算机那样。 两种说法都有其缺陷。第一种无法解释简单的病毒的来源。世界上不存在其他已知的生命体有这么简单的构造。另一方面,第二种理论无法解释为什么病毒比其他移动遗传因子复杂这么多。 \ 这些额外的遗传物质包括了合成蛋白质的指令,这在其他病毒中十分罕见,而在一般生命形式中倒是寻常。不过它的分子系统尚不完整,仍然需要入侵其他细胞进行增殖。但某些研究者认为这些基因也可能是过去某种分子的遗留物,可以追溯到第四种生命域的存在。 另一方面,病毒跳跃的基因使得它们倾向于从其他生命体中夺取基因。基于这个事实,其他研究者又争论说这些额外的基因可能是不断偷窃的成果。 巨大的问题 现在一项新研究确证了病毒中所有基因本质上都是“借”来的。该研究利用了名为下一代测序的最先进的方法,创建了奥地利克洛斯特新堡污水处理厂中提取的 DNA 地图。在过去几年里,基于下一代测序的研究已经揭示了大量新的生命形式,并在此研究中揭露了巨型病毒 Klosneuviruses 的新血统。 在所有的巨型病毒中,Klosneuviruses 拥有最齐全的合成蛋白质基因组。通过比较不同巨型病毒的基因组,仔细重构它们的进化历程,研究者有力证实了这些巨型病毒内的蛋白质合成机器是相对近期的基因添加物——并非更大的先祖基因组的遗留物。 该研究认为这些病毒试图劫持的宿主细胞可能已经进化出了相应的防御策略,即将蛋白质隐藏起来不让入侵者看到。于是这些病毒只好把某些基因片段集成到自己的基因组中。研究者总结道该研究中分析的巨型病毒起源于更小的病毒,已经经过了多次进化,因此不可能从细胞生命进化而来。 \ 巨型病毒从其他生命体中夺取 DNA,变得越来越大 然而,并不能仅根据新的证据就完全鉴定病毒的血统。我们每天都能发现生命树上新的分节,新的发现可能仍能显示细胞生命和非细胞生命之间的关联——或者没有关系。在此之前,我们会一直思考生命的本质,脏比和病毒之间的联系,以及询问“这特么到底是啥?”

    (责任编辑:xgh)
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