提到病毒,总让人联想到无形阴影带来的死亡恐怖人们脑海中会浮现出下面的画面:在医院病房中住满了因西班牙大流感而濒临死亡的病人。穿戴全身防护服的医护人员正在抗击致命的新冠病毒。这些人类疾病都是由病毒导致的,但是这在病毒的故事中只占很小的一部分实际上,病毒会感染所有的生物,不仅仅是人类,而且很多病毒根本就不致病,病毒是地球上生命历程的一部分。至于他们在地球生命进化中究竟起到了什么作用,现在还是一个谜,不过这个谜团正在被慢慢的解开。
首先我们再次学习一下什么是病毒?
在过去的一百多年里,病毒学家一直在思考如何给病毒下一个滴水不漏的定义
但是每次当他们觉得可能找到了适合的定义的时候。总有新发现的病毒不符合这个定义,因此病毒的定义一直在变。
病毒可以这样定义:
一个非细胞形式的感染源,其遗传物质为核酸。
一般具有蛋白质外壳,在入侵宿主细胞后,能进入宿主细胞,进行自身的复制与传播。
病毒的形态和大小差异很大,最小的病毒只有17nm长。最大的病毒有nm长,与最小的相比大倍。病毒的发现史是在18世纪末期发明的疫苗接种开始的天花是当时流行的众多致命性疾病之一,它不仅造成了成千上万人的死亡,而且给幸存者带来了可怕的形态改变。英国乡村医生爱德华-琴纳发现,有些人对天花有抵抗力,特别是那些得过牛痘的挤奶工。琴纳认为如果将牛痘接种到人身上,也许人们就能像挤奶工一样,获得对天花的免疫力。疫苗(vaccine)一词来源于牛痘(vaccinia),后者来源于阿拉丁语中的“牛”这个词,被人们用来命名导致牛痘的病原。琴纳于年发表了他的研究成果,但是当时他根本就不知道天花或牛痘是由病毒所引起的。在人们还不知道病毒存在的时候,疫苗接种已经流行起来啦。后来又研制了不少其他疫苗。人类并不是这一类神秘病原的唯一受害者19世纪末期,在烟草上发现了一种传染病,它在植物叶片上形成深浅不一的花斑年荷兰科学家马婷乌斯-贝杰林克发现,该病可以通过植物的叶子从一株植物传染给另一种植物,而且叶汁经过可去除细菌的陶瓷滤器过滤后仍具有感染性。贝杰林克认为这是有一种比细菌还小的新的感染原所以引起的,它把它称为活的传染性液体,后来他开始用病毒一词,后来知道贝杰林克发现的是烟草花叶病毒。年,弗雷德里克-图尔特发现细菌中也存在病毒,此后,病毒的研究得以快速发展。几乎与此同时,法裔加拿大科学家菲利克斯-德赫雷尔发现了一种微生物,可以杀死引起痢疾的细菌,他把这种病原微生物称为噬菌体,意思是吃细菌的。年,美国科学家温德尔-斯坦利成功的获得了高纯度的烟草花叶病毒的结晶。在此之前,病毒一直被认为是一种更小的活的生命体。斯坦利还揭示了病毒由蛋白质和核酸组成。当时还没有人知道,基本的遗传物质是由DNA分子所构成的。多数的科学家还认为遗传物质是蛋白质。20世纪50年代,罗莎琳德-富兰克林用x-光衍射技术研究烟草花叶病毒晶体的精细结构,他也用同样的技术研究了DNA的结构,而他的研究被詹姆斯-沃森和弗朗西斯-克里克用于发现DNA双螺旋结构。20世纪中叶发现DNA是编码基因的遗传物质,这导致弗朗西斯-克里克提出了中心法则,即DNA指导合成互补链的RNA再指导蛋白质的合成。病毒又一次修改了程序:20世纪70年代发现了逆转录病毒,其基因是由RNA所编码的,而且这些RNA指导DNA的合成,与中心法则正好相反。逆转录病毒中包括造成艾滋病的人免疫缺陷病毒。科学家们认为,逆转录病毒对于我们人类的遗传进化曾经起到了深远的影响。关于病毒的重大新的概念和争论,其中一些是非常基础的问题。至今还没有答案。病毒是活的生命体吗?科学家们认为,由于病都不能自己产生能量,他们就不能算作生命体,不管我们认为病毒是不是生命体,谁都不能否认病毒在生命中发挥着重要的作用。病毒会是生命中的第四域吗?达尔文最先提出用生命之树的形式来展现各类生物之间的相互关系。从20世纪70年代起,生命划分为三域:细菌、古菌和真核生物。细菌和古菌分别为原核生物界和原生生物界。真核生物则分成多个界,包括动物,植物,真菌,藻类。细菌和古菌是无核的单细胞生物,它们可能最接近生命之树的根部。真核细胞要大一些,而且具有核,能将遗传物质隔离开来,在核中进行复制。病毒在生命之树中位于什么位置呢?随着最近巨大病毒的发现。有人提出,病毒应该成为生命的第四域,可是病毒能感染所有的生命形式。而且当我们观察病毒及其宿主的基因时,就会发现各类宿主的基因组中都整合有病毒的基因。因此在生命之树上,病毒并不形成单独的分支,而是散落在所有的分支上。年的诺贝尔奖,其贡献是对逆转录病毒的研究,以及发现了能将RNA逆转录为DNA的逆转录酶。巴尔的摩根据病毒产生信使RNA的方式,提出了一个病毒的分类方案(一般分为七大类)。声明:本号尊重原创,版权为原作者所有,部分文章和图片来源于网络,如有侵权,请