博尔纳病毒
博尔纳病毒(bornavirus)是一种致病机制模糊而诡异的病毒,它会感染哺乳动物和鸟类,让马匹疯狂发作。感染了该病毒的马匹不是把脑袋撞得粉碎而自尽,就是不吃不喝直到生命结束。甚至有科学家声称,博尔纳病毒会改变人类的行为,它是导致精神分裂症和双相情感障碍的罪魁祸首,虽然也有科学家认为它们之间存在联系的证据不足。现在已经弄清楚的是,这种病毒与地球上每个人都有亲密关系。
博尔纳病毒出现及分布
博那病毒最早见于19世纪的德国,是一种在战马中流行的伴有神经精神症状的脑膜脑炎,致死率较高,这种疾病首次在德国萨克森州博那镇暴发,后以该镇名字来命名。
博那病毒的地理学分布比较广泛,在德国、瑞士、澳大利亚、美国、日本、伊朗、以色列、土耳其和英国均有报道。
博尔纳病毒特性
博那病毒具有严格的嗜神经性,在感染细胞内呈低产量非溶细胞性复制。它所引起的博那病(Borna disease,BD)是一种以行为异常、脑实质和脑膜的炎性细胞浸润以及疾病特异性的抗原在边缘系统神经元中积聚为特征的主要由免疫介导的神经综合征。
这种病毒传染范围包括人类在内的哺乳动物和鸟类,由于它仅通过神经细胞进行传染,因此它被科学家们视为是一种奇特的病毒,它将在宿主体大脑中建立持续性感染,病毒将在感染的细胞核内发育。
博那病毒自然感染主要发生在马和羊,但也有报道其自然感染在美洲驼、猫、猞猁、狐狸、驼鸟、野鸟和牛中发生。实验中,博那病毒可感染从鸟类到非人灵长类的一个广泛的动物种属,因而推断它可能感染包括人类在内的所有温血动物。
病毒历史
目前化石病毒“猎手”们的目光已经超越了人类基因组。他们正在利用蕴藏于在线数据库日益丰富的哺乳动物基因组资料,追溯并充实过去数千万年来病毒的进化史。牛津大学进化生物学家的阿里斯·卡特左拉凯斯和他的同事最近对哺乳动物体内的泡沫病毒(foamy viruses)化石进行了研究。泡沫病毒的感染对象是某些哺乳动物,包括猴子和猿类。灵长类动物身上的泡沫病毒对人类无害,但研究人员担心它们可能会演变成成危险病毒。卡特左拉凯斯博士和他的同事在两趾树懒的DNA中发现了数百例泡沫病毒的副本。不久他们又发现了潜伏在三趾树懒基因组里的同样病毒。在卡特左拉凯斯博士进行这项研究之前,还没有科学家发现泡沫病毒会感染树懒,或感染它们的近亲如犰狳和食蚁兽。
树懒和它们的近亲大约在1亿年前便与其他胎盘哺乳动物分道扬镳,因此卡特左拉凯斯博士的发现告诉我们,泡沫病毒的历史非常悠久。它们甚至在恐龙称霸地球的时代已经感染了所有胎盘哺乳动物的共同祖先。
这些“化石”还提供了病毒进化的路线。卡特左拉凯斯博士和他的同事已经发现了某些化石病毒,它们将有助于揭示H.I.V.病毒的悠久历史。
艾滋病毒的演变大约发生在一个世纪前,这是一种来自猩猩的猿免疫缺陷病毒的(simian immunodeficiency virus 简称S.I.V.)。许多猿与猴携带它们自己特征的SIV病毒,目前尚没有弄清这种病毒感染灵长类动物的时间已经有多久。
2008年,卡特左拉凯斯博士和他的同事在灰色狐猴的基因组里发现了化石级的S.I.V.。这是生活在马达加斯加的一种灵长类动物。去年5月,费绍特博士和他的同事们报告,他们在肥尾狐猴身上也发现了同样的化石病毒。
以前科学家从未在狐猴身上发现S.I.V.病毒。狐猴大约在5000万年前便与其他灵长类动物分道扬镳。这种化石病毒缺少的一个基因却在所有其他形式的S.I.V.和H.I.V.病毒中被发现。它也许就是该病毒的一个过渡形式,这有点类似于古生物学家发现的那种有羽毛却无法展翅飞翔的恐龙。
化石病毒也研究人类进化过程指明了方向。科学家估计,人类基因组约8.3%的部分与逆转录病毒感染有关。为了作出客观的评估,与在人类基因组所有20,000个蛋白质编码中被发现的类似DNA相比,这个数字是它的7倍。
病毒DNA特性
不过根据卡特左拉凯斯博士的研究,这个数字或许太低。他表示:“病毒可衡量的多样性可能会上升,而真正的多样化可能会更高。”
因为,一方面有些病毒可能隐藏得太深而科学家们无法发现。在人类基因组中发现博尔纳病毒就是另一个理由,我们可以以此怀疑人类身上实际携带的病毒是否比我们知道的还要多。再者,除了博尔纳病毒之外,至今为止所有被发现的化石病毒均属于逆转录酶病毒。
与逆转录酶病毒有所不同的是,博尔纳病毒不会自己进入到宿主的基因组。相反,它们会居住在细胞核内,也就是保存我们DNA的地方。他们在那里操纵细胞的蛋白质,复制自己新的副本。