人類免疫缺陷病毒（HIV）的結(jié)構(gòu)

　　新浪科技訊 北京時(shí)間11月29日消息，據(jù)國外媒體報(bào)道，關(guān)于病毒的起源，目前主要有三種假設(shè)。作為具有遺傳物質(zhì)的有機(jī)體，病毒可能是從細(xì)胞演化而來，也可能起源自遠(yuǎn)古時(shí)期能自我復(fù)制的RNA分子。

　　病毒是一種微小的寄生體，在我們所生活的星球上無處不在。一個(gè)可能會(huì)讓你震驚的事實(shí)是，地球上的病毒數(shù)量比宇宙中的恒星還多。

　　病毒與地球上其他的生命形式截然不同，既不能說它們是“死”的，但說它們“活著”也有些牽強(qiáng)。這些微生物存在的目的只有一個(gè)，那就是感染其他生物，無論是細(xì)菌、動(dòng)物還是植物。

　　這些感染源從何而來？沒有人真正知道答案。不過，科學(xué)家們提出了三種可能的病毒起源假說。

　　漸進(jìn)假說

　　漸進(jìn)假說（progressive hypothesis），顧名思義，是指病毒由簡單的遺傳片段發(fā)展而成。這與人類從類人猿進(jìn)化而來的過程有些相似。

　　該理論認(rèn)為，病毒只是特殊的遺傳信息片段。這些基因片段以某種方式獲得了在活細(xì)胞中自由進(jìn)出的能力。畢竟，病毒實(shí)際上只是被蛋白質(zhì)外殼保護(hù)的DNA或RNA片段。

　　最有趣的是，這一假說暗示了病毒可能來自于我們自身的基因。在我們的基因組中，有一類名為“轉(zhuǎn)座子”的特殊基因。轉(zhuǎn)座子也被稱為“跳躍基因”，足見它們的特殊性。這類基因具有從基因組中某個(gè)位置“跳躍”到另一個(gè)位置的能力，換言之，它們可以從原本的位置解離或通過復(fù)制轉(zhuǎn)移到另一個(gè)基因位點(diǎn)上。

擬菌病毒（Mimivirus）的結(jié)構(gòu)

　　這些基因也被認(rèn)為是自私的。它們“希望”自己被復(fù)制，并接受更多的能量和“關(guān)注”。就像兄弟姐妹在爭奪父母的感情一樣，這些基因也“想要”受到寵愛。然而，對于生命的繁榮來說，這是不可行的；所有的基因都很重要。

　　因此，這個(gè)理論背后的含義就是，病毒實(shí)際上正是“跳躍基因”，它們在“缺少關(guān)注時(shí)決定離家出走”，由此演變成一股新的勢力。這也是為什么漸進(jìn)假說又被稱為“逃逸假說”（escape hypothesis）的原因。它們獲得了離開細(xì)胞的能力，與一些蛋白質(zhì)形成伙伴關(guān)系，并一起感染其他細(xì)胞；感染后，它們的DNA或RNA會(huì)強(qiáng)行進(jìn)入宿主的基因組，開始復(fù)制和加工。經(jīng)過不斷的自我復(fù)制，它們繼續(xù)感染其他細(xì)胞。

　　像人類免疫缺陷病毒（HIV）這樣的RNA病毒，其工作方式就像轉(zhuǎn)座子一樣。它們的RNA在進(jìn)入細(xì)胞后，一種逆轉(zhuǎn)錄酶會(huì)將其轉(zhuǎn)錄為DNA；然后，這些DNA進(jìn)入宿主的基因組，迫使宿主開始制造病毒蛋白質(zhì)。

　　盡管如此，漸進(jìn)假說并不能解釋一些很明顯的問題，比如為什么有些病毒具有細(xì)胞所沒有的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，如刺突蛋白。轉(zhuǎn)座子和病毒在演化史上的出現(xiàn)孰先孰后，目前尚無定論。

　　退化假說

　　與漸進(jìn)假說相反，退化假說（regressive hypothesis）并不認(rèn)為病毒會(huì)不斷發(fā)展，甚至還能為自己考慮。事實(shí)上，病毒應(yīng)該是簡化的寄生形態(tài)。

　　一般病毒大小通常在200納米以下，但有些病毒非常大，比如天花病毒；世界上最大的病毒是擬菌病毒（Mimivirus），直徑可達(dá)750納米，相當(dāng)于一根發(fā)絲直徑的50倍。擬菌病毒的基因組比一些細(xì)胞體還大，一開始被誤認(rèn)為是一種革蘭氏陽性菌；它們甚至能被更小的病毒感染。

　　面對如此巨大的病毒，科學(xué)家們開始推測，病毒可能來自于一些非常復(fù)雜的祖先有機(jī)體，而這些生物可能組成了一種共生關(guān)系。隨著時(shí)間的推移，其中一個(gè)有機(jī)體可能會(huì)變得過度依賴另一個(gè)有機(jī)體，從而失去其繁殖和進(jìn)行代謝過程所必需的基因。在進(jìn)化上，擺脫這些多余的基因是一個(gè)重要的決定：沒有必要浪費(fèi)時(shí)間和精力來維護(hù)某些功能重復(fù)的基因，因?yàn)榘閭H做了大部分的工作。

　　基本上，這就是一種完美的共生關(guān)系演變成一種“有毒”的寄生關(guān)系。于是，病毒出現(xiàn)了！擬菌病毒的感染策略支持了退化假說。這種病毒會(huì)感染阿米巴變形蟲，但它體積很大，基因組也很大。可以說，它攜帶著屬于另一個(gè)時(shí)代的復(fù)雜基因。

　　總之，病毒實(shí)際上是演化成寄生性有機(jī)體的受供養(yǎng)細(xì)胞。演化并沒有讓它們向前邁進(jìn)一步，反而是倒退了一步。

　　病毒先于細(xì)胞起源假說

　　描述病毒可能起源的三種假說，從上到下分別是病毒先于細(xì)胞起源假說、退化假說和漸進(jìn)假說（又稱逃逸假說）

　　這一假說另辟蹊徑。前面兩種假設(shè)只有在細(xì)胞先于病毒存在的情況下才有可能，但正如雞和蛋的故事，我們并不能確定哪個(gè)先出現(xiàn)。

　　如果病毒先出現(xiàn)呢？有證據(jù)表明，RNA實(shí)際上是第一種遺傳分子，而不是DNA。這導(dǎo)致許多人猜測，病毒實(shí)際上是世界上最早進(jìn)行復(fù)制的有機(jī)體。

　　在生命形成之前，地球上的環(huán)境極其不穩(wěn)定，充滿了自由分子，很不適宜生命存活。假設(shè)當(dāng)時(shí)的地球充滿了相互競爭的蛋白質(zhì)和核酸，就像一鍋熱湯，生物分子之間相互爭斗；每個(gè)分子都在為生存而戰(zhàn)，并逐漸具有了復(fù)制自身的能力。

　　病毒主要以RNA為遺傳物質(zhì)。因此，有科學(xué)家提出，地球在數(shù)十億年前出現(xiàn)了最早的能夠自我復(fù)制的RNA分子，而病毒就是這些RNA分子的后代。

　　但話說回來，我們依然不知道最先出現(xiàn)的是病毒還是細(xì)胞。

　　結(jié)論

　　截至目前，對于病毒的起源，我們?nèi)圆恢赖降啄膫€(gè)假說是正確的。每個(gè)假說都有其依據(jù)，但也都有不足之處。就我們所知的信息推測，真正的答案可能與這些假說完全不同。也有研究者結(jié)合了上述觀點(diǎn)，提出了其他假說，如嵌合或共生假說。

　　現(xiàn)在，隨著數(shù)據(jù)科學(xué)的發(fā)展，進(jìn)化生物學(xué)家可以借助有機(jī)體遺傳信息的大量數(shù)據(jù)庫開展更深入的研究。這讓我們離真相更近了一步。未來結(jié)構(gòu)生物學(xué)和基因組的研究可能會(huì)揭示病毒的真正起源，進(jìn)而揭示關(guān)于生命起源的線索。（任天）