跟着番茄学物理

第128章 细菌 DNA 里的病毒密码:生命密码的惊天伏笔(1/1)

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……

【直播画面中,顾神继续说道:“在一些古老的细菌里,还留存着比较原始的dNA。从上世纪八十年代起,不少科学家就对这些dNA展开研究,结果一个惊人发现,直接‘颠覆’了人类的认知。在这些古老细菌的dNA里,藏着极其诡异的基因序列,每两对固定碱基对中,都夹杂着各不相同的无序碱基对。”】

【顾神拿起水杯,轻声细语:“按照我们对dNA信息存储的猜想,这些无序碱基对,很可能是dNA里暗藏的‘神秘代码’。但大家绝对想不到,这些无序碱基对并非毫无意义的乱码,而是来自我们直播故事里跳过的那个生物——病毒。”】

......

直播间热度持续爆棚,新弹幕如同汹涌的潮水,疯狂滚动。

“这怎么可能!病毒的信息怎么会偷偷‘溜进’细菌dNA里?”

“顾神该不会是在开玩笑吧……”

“好家伙,照顾神这么说,我们每个人都是行走的病毒库,以后出门得小心点,别把‘病毒秘密’泄露了。”

“救命!感觉自己的身体越来越像生化武器库了!”

“顾神说的这些有足够的实验数据支撑吗?不会只是理论推测吧。”

骁睿紧盯着直播画面,手指不自觉地快速敲击桌面,发出急促的“哒哒”声,对电话另一头的洛尘说:“如果这是真的,那dNA的信息存储机制,比我们想象的复杂多了。

说不定病毒在生物进化过程中,扮演着‘神秘特工’的角色。

可病毒为什么要把信息整合到细菌dNA里,这对它们有什么好处?”

洛尘推了推眼镜,目光愈发深邃,先说起过往研究:“1983年,科研团队在深海热泉附近,发现了一种古老的硫还原菌。这地方就像个天然‘大蒸锅’,水温极高,还到处弥漫着硫化物。

科学家对其dNA进行分析时,就发现了那种诡异的基因序列,每两对固定碱基对间,存在各不相同的无序碱基对。”

骁睿惊讶得合不拢嘴,问道:“在这么极端的环境里发现的?那后续还有类似发现吗?其他极端环境中,有没有找到携带相同基因序列的细菌?”

洛尘接着说:“无独有偶,1987年,在南极冰层下,研究人员又发现了一种嗜冷菌,它的dNA同样呈现这种独特结构。

后续研究发现,这些古老细菌不仅生存在极端环境中,还拥有特殊代谢途径,而这些无序碱基对,很可能是它们在极端环境里‘安身立命’的‘秘密武器’。”

骁睿好奇地追问:“秘密武器?这些无序碱基对是怎么帮助细菌在极端环境生存的?是通过调控代谢途径,还是有其他机制?”

洛尘推了推鼻梁上的眼镜,眼中闪烁着睿智的光芒,继续有条不紊地说:“骁睿,你知道cRISpR系统吗?这堪称生物学领域的重大发现。

上世纪80年代,日本科学家石野良纯团队在研究大肠杆菌时,首次发现了一类独特的dNA重复序列,可当时他们完全摸不着头脑,不知道这些序列有啥用。”

骁睿追问道:“没人知道这些序列的作用?后来怎么弄清楚的?是哪个研究团队取得了突破?”

洛尘说:“直到1993年,西班牙科学家弗朗西斯科·莫伊卡对这类序列展开深入研究,不仅详细描述了其特征,还为它取名‘簇状规则间隔短回文重复’,也就是cRISpR。

起初,人们以为cRISpR序列里的间隔碱基对是毫无意义的随机组合。”

骁睿皱着眉,疑惑道:“大家都觉得是随机组合?后来有新发现?这个认知是怎么被推翻的?”

洛尘点头,继续道:“可到了2005年,莫伊卡团队有了惊人发现,这些间隔序列居然能和病毒基因组片段完美匹配。

原来,当细菌受到病毒攻击时,会把病毒的部分dNA‘抓’进自身的cRISpR序列中。”

骁睿眼睛瞪得更大了,惊叹道:“还能这样!抓住病毒dNA后,细菌会怎样?是立即启动防御机制,还是有其他后续反应?”

洛尘解释道:“这样一来,细菌就相当于拥有了一本病毒‘黑名单’,下次病毒再来捣乱,细菌便能迅速识别并启动免疫防御机制,把病毒‘拒之门外’。

这就像是给细菌配备了一套智能预警系统,大大提高了它们的生存几率。”

骁睿听得入神,双手不自觉地握紧,指关节都泛白了,急切地说道:“洛尘,照这么说,病毒信息早就悄无声息地‘扎根’在细菌dNA里了,

那人类dNA里,会不会也有类似情况?

毕竟病毒能在不同物种间‘串门’,在生物进化的漫长历程中,很有可能把信息整合到各种生物的dNA里。

要是人类dNA里也有病毒信息,会不会对人类健康和进化产生重大影响?”

洛尘微微点头,认真思考后回应:“从生物进化和基因传播的规律来看,这种可能性极大。

你看,逆转录病毒就能把自身基因片段‘硬塞’进宿主基因组中。

就拿hIV病毒来说,它属于逆转录病毒科慢病毒属,专门攻击人体的cd4+t淋巴细胞等免疫细胞。”

骁睿追问:“hIV病毒具体是怎么‘硬塞’基因片段的?它的入侵过程对人体免疫系统造成了哪些具体破坏?”

洛尘描述道:“hIV就像个狡猾的‘间谍’,借助病毒表面的包膜糖蛋白与宿主细胞表面受体‘对上暗号’,顺利进入细胞。

在逆转录酶的‘帮助’下,hIV把自身携带的RNA逆转录成dNA,再通过整合酶将这段dNA精准地‘插入’人类基因组。

这些整合后的病毒dNA会长期潜伏在人体细胞中,持续干扰免疫系统,导致免疫功能受损。

谁能想到,古老细菌和人类的dNA里,都早早藏有病毒信息。这也让我们不得不重新审视病毒在生物进化中的角色。”

...

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