20世纪60年代,人们最深入研究的致癌病毒之一,是禽白血病病毒。
当时,这种病毒席卷了所有养鸡场,威胁着整个家禽行业。
禽白血病病毒是一种逆转录病毒,逆转录病毒能把遗传物质插入宿主细胞的DNA中。宿主细胞分裂的时候,会同时复制细胞和病毒的DNA。在特定的条件下,细胞会被迫生产出大量新病毒——先合成病毒的基因和蛋白质外壳,接着把病毒从细胞里释放出去,进一步感染其他细胞。如果逆转录病毒的遗传物质不小心插到了错的地方,就有可能让宿主细胞发生癌变。逆转录病毒带有一些特殊的基因“开关”,这些开关能作用于宿主细胞,让插入位置附近的基因开始合成蛋白质。有时候这些开关会打开一些本来应该关闭的宿主基因,这就会导致癌症。
禽白血病病毒是一种非常奇怪的逆转录病毒。
以前,科学家检测病毒的方法是从鸡的血液里寻找属于病毒的蛋白质。有时候他们甚至能在从没得过癌症的健康鸡只的血液中找到禽白血病病毒的蛋白质。更奇怪的是,携带病毒蛋白质的健康母鸡生下的小鸡也是健康的,但同时也携带这种蛋白质。
当时在华盛顿大学工作的病毒学家罗宾·韦斯 (Robin Weiss) 猜测,病毒或许已经成为了鸡DNA中永恒且无害的一部分。他和同事们从健康鸡只身上取了一些细胞,用能引发突变的化学物质和辐照来处理这些细胞,想看看能不能把病毒从它的藏匿之处给逼出来。正如他们所料,突变的细胞果然释放出禽白血病病毒。也就是说,这些健康的鸡并不是单纯在一些细胞中感染上了禽白血病病毒,事实上,制造病毒的遗传指令已经嵌入它们所有的细胞之中,并随着分裂和增殖传递给后代。
这些“私藏”病毒的鸡并不是什么奇怪的品种。韦斯和其他科学家开展了更多的研究,在若干品系里都发现了禽白血病病毒。一个直观的推论是,这种病毒或许是鸡DNA中由来已久的一分子。那么,这种病毒到底是在什么时候感染了鸡的祖先呢?韦斯和他的同事们将目光锁定在马来西亚丛林。他们从那里抓了一些红原鸡,这是和家鸡亲缘关系最近的野生物种。韦斯发现红原鸡携带着同样的病毒。然而在后来的探索中,在原鸡其他种个体的基因组中,韦斯却没有找到病毒的踪影。
科学家逐渐归纳出一个相对合理的假说,可以解释病毒是怎么整合到鸡的基因组去的。原来,在几千年前,病毒感染了家鸡和红原鸡的共同祖先。它入侵宿主细胞后,开始自我复制,继而去感染其他个体。病毒所到之处,基本上都引发了肿瘤。但在其中至少一只身上却发生了不寻常的事。这只鸡祖先不仅没有得癌症,它的免疫系统反而把病毒制服了。病毒就这样在它体内无声地扩散,最终移动到鸡的性器官。这只鸡祖先交配之后,受精卵的DNA里就自然含有病毒的DNA。
这个受精卵随后会发育成胚胎。胚胎的所有细胞最初都是由这个受精卵发育而来的,所以胚胎中所有细胞里都应该含有病毒DNA。最后,破壳而出的小鸡就成了一个鸡和病毒的“嵌合体”。嵌合体小鸡长大,有了自己的后代,后代的基因组中同样藏着禽白血病病毒的DNA。就这样,病毒在数千年的时间里一代代无声地传递。但在特定的情况下,病毒会被重新激活,产生肿瘤,并扩散到其他宿主身上。
来源:本文由刘旸摘自《病毒星球》一书,如有侵权,请联系我们删除。