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席卷全球的新冠病毒已經(jīng)陪伴我們2年多了，這不禁讓我很好奇為什么病毒為什么存在，以及它們來(lái)自哪里。
雖然它們時(shí)常令人煩惱，但根據(jù)研究人員的說(shuō)法，病毒確實(shí)令人印象深刻，他們的生活圍繞著研究它們。一小群基因在一個(gè)巧妙的外殼中，可以迅速進(jìn)化以繼續(xù)擊敗細(xì)胞防御，病毒就像一個(gè)不斷適應(yīng)的機(jī)器人，被設(shè)計(jì)成只做一件事 -——不斷復(fù)制自己。與我們世界上所有其他形式的生命不同，病毒不會(huì)產(chǎn)生自己的能量來(lái)維持活動(dòng);它不是由細(xì)胞組成的，它也不會(huì)生長(zhǎng)。它不使用環(huán)境中的任何東西，除了其他生物的細(xì)胞，這些細(xì)胞成為每個(gè)復(fù)制病毒的宿主。
我們可能只發(fā)現(xiàn)了世界上存在的一小部分病毒 - 它們來(lái)自哪里，沒(méi)有人知道?！瓣P(guān)于病毒是在細(xì)胞之前還是之后出現(xiàn)的幾種理論都有，”羅德島大學(xué)病毒免疫學(xué)家Alan Rothman說(shuō)。30多年來(lái)，羅斯曼一直在研究人類病毒性疾病的免疫力和發(fā)病機(jī)制（即疾病的發(fā)展方式）。這是一個(gè)先有雞還是先有蛋的問(wèn)題。雖然病毒確實(shí)有一個(gè)結(jié)構(gòu)將它們維系在一起，但羅斯曼認(rèn)為驅(qū)動(dòng)它們行為的遺傳成分可能是第一位的。為什么？“在沒(méi)有細(xì)胞的情況下，結(jié)構(gòu)部分是沒(méi)有意義的，”他說(shuō)。
這些傳染因子無(wú)處不在。我們扮演著許多病毒的宿主。其中許多對(duì)我們完全無(wú)害。事實(shí)上，我們身體的細(xì)菌有自己的病毒，稱為噬菌體?！吧拿總€(gè)分支都有一種與之相關(guān)的病毒，”羅斯曼解釋說(shuō)。還有一些病毒甚至可以感染其他病毒。他說(shuō)，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有一個(gè)這樣的案例。
病毒確實(shí)將大量信息打包到它們的短基因組中?！斑@有點(diǎn)像瑞士軍刀，尤其是小病毒，”羅斯曼說(shuō)。“他們必須使用他們的蛋白質(zhì)來(lái)做任何事情。因此，它們將有一種蛋白質(zhì)，該蛋白質(zhì)將具有至少五種不同的功能，并且我們?nèi)栽跒樗鼈儼l(fā)現(xiàn)新的功能。你知道，這是病毒學(xué)中更有趣的部分之一。。
例如，登革熱病毒由蚊子傳播并引起高燒，皮疹，肌肉和關(guān)節(jié)疼痛，產(chǎn)生十種不同的蛋白質(zhì)，可以做任何事情。（相比之下，我們?nèi)祟愑袛?shù)以萬(wàn)計(jì)的蛋白質(zhì)，每種蛋白質(zhì)都有獨(dú)特的功能。三種登革熱蛋白本身產(chǎn)生病毒顆粒，其他七種蛋白質(zhì)負(fù)責(zé)所有其他病毒功能，例如改變它們感染的細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，復(fù)制病毒RNA，以及關(guān)閉宿主細(xì)胞的所有反擊能力。因此，每種蛋白質(zhì)都必須具有兩到三種不同的功能?！八麄儠?huì)把那些沒(méi)有業(yè)務(wù)的酶功能放在一起。這只是一臺(tái)令人難以置信的機(jī)器，“羅斯曼說(shuō)。
3D渲染的一組解剖學(xué)上正確的噬菌體病毒攻擊細(xì)菌的插圖
但這里有一個(gè)關(guān)于病毒的事實(shí)，它真的令人嘆為觀止：盡管有些病毒具有惡劣的品質(zhì)，比如導(dǎo)致疾病和死亡，但我們可以感謝這些看似簡(jiǎn)單的基因塑造了我們所知道的生命。病毒確實(shí)將進(jìn)化的點(diǎn)帶回家 - 每個(gè)物種和病毒本身都不斷處于變化狀態(tài)，對(duì)環(huán)境中的其他生物和非生物做出反應(yīng)。我們的一些進(jìn)化特征源于逆轉(zhuǎn)錄病毒，逆轉(zhuǎn)錄病毒是一種病毒，其基因與我們自己的DNA糾纏在一起，并傳遞給后代。
“如果你看看人類基因組，就會(huì)發(fā)現(xiàn)有一個(gè)合理的比例實(shí)際上是結(jié)合逆轉(zhuǎn)錄病毒的，”肯塔基大學(xué)醫(yī)學(xué)院的麗貝卡·荷蘭（Rebecca Dutch）說(shuō)，她在那里研究像COVID-19這樣的人類呼吸道病毒。雖然我們的身體不一定使用許多這些遺傳的病毒序列，但幾千年來(lái)，一些基因從根本上改變了我們的物種。
雖然病毒擁有足夠的奧秘，讓研究人員一輩子都忙得不可開交，但科學(xué)家們確信一件事：這些奇怪的同伴可能永遠(yuǎn)是生活的一部分。
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