人的基因突变有多少是病毒带来的?

现有确定的不多。


我们知道,人类繁衍后代,是为了将自己的基因延续。但你知道吗?人体内的细胞,只有43%属于人类,其他的则是由其他微生物组成。甚至连人体内的基因,都只有一部分是人体自己的,还有8%是病毒的基因,它们影响着人类的进化和性状表达,让人成为了今天的人类。这是怎么回事呢?

人体内的病毒基因?

我们知道,大多数病毒的结构是:蛋白质包裹着核酸,当病毒感染宿主细胞时,会通过表面的蛋白质与宿主细胞表面的蛋白质相互识别,如果识别成功,宿主蛋白质就会让病毒内部的核酸进入细胞。

当核酸进入细胞后,如果是具有逆转录的病毒,核酸就通过逆转录酶将自己转基因到细胞核的DNA链条上。

我们知道,DNA链条上有非常多的基因,每一段基因对应着不同的性状,比如:控制双眼皮的基因,控制头发颜色的基因等。

病毒会把自己的RNA链条,逆转录成DNA单链条,然后这条DNA单链会在DNA聚合酶的作用下,将其编入到DNA双链中。

这段DNA双链会通过转录,合成RNA,这段RNA会通过翻译,会再和成蛋白质,该蛋白质就是病毒所需要的蛋白质。

此时病毒需要的蛋白质就形成了,当蛋白质与病毒RNA组装之后,就会形成一个新的病毒,然后重复以上的步骤。

当这个细胞内的病毒数量足够多时,病毒就会通过溶解酶,溶解掉该细胞的细胞膜,进入到下一个细胞系内。

如果体内的有大量的细胞被感染,此时人类就会生病。

我们知道,病毒想要进入到细胞内部,需要和细胞膜表面的蛋白质分子相互识别,这种蛋白质分子叫做受体。

不同的细胞,拥有的受体不同,这造成病毒想要感染人体细胞时,需要与通过指定的受体才能进入。比如:艾滋病通过的受体存在于血液细胞中,所以艾滋病可以通过血液传播。但是人体鼻粘膜以及口腔处的细胞没有这种受体,所以不会空气传播。

所以,一些病毒只能感染特定的细胞,比如:乙肝病毒大多数感染肝细胞。

但在一些很罕见的情况下,一些反转录病毒会感染卵细胞,如果这枚卵细胞成功受精并发育成人的话,那么这个婴儿体内的所有细胞都带有这种病毒。

如果这种病毒毒性不强,不会对人体形成较大的破坏,那么等该婴儿长大成人,并繁殖后代时,该病毒直接通过逆转录在人体内形成的遗传物质会遗传给下一代。就这样,该病毒的遗传信息就会永远存在于人类体内了。

如果这种病毒毒性很强,对人体形成很强的破坏,那么这枚受精卵即使能够发育成人,也会因病毒感染而死亡。该病毒的基因,就会从人类家族基因库中清除出去。

还有一些病毒,逐渐与生物共生了起来,这些病毒基因在漫长的生物演化历史中,担任一些功能,比如:科学家发现哺乳动物中有一个Syncytin基因,该基因是一种病毒的基因,但最终成为形成胎盘的基因。

再者,对于人体而言,胎儿是人类最大的寄生虫,因为胎儿的基因以及血型都与母亲有着区别。但为什么母亲的免疫系统没有攻击胎儿呢?

科学家研究认为,这可能是哺乳动物的祖先,在演化中保留了一种病毒基因,该病毒基因将自己的抵制免疫系统攻击的能力,给了婴儿。这种病毒基因,可以遏制住母亲的免疫系统攻击自己肚子里的宝宝,所以人类才可以通过哺乳动物的形式存在在地球上。

在我们人体内,由病毒组成的基因大约有10万个,这些基因有的执行功能,有的不执行功能;有些功能能够帮助人们生存,而有些则对人体有害。

但正是这些病毒基因,才组成了今天的我们。可以说,如果没有病毒,人类或许不会演化成今天的样子。

病毒与人类演化

除了一些病毒基因直接组成了人类基因外,病毒还影响着人类的演化。

我们知道,生物在繁衍的时候会生育很多后代,但不是每一个后代都可以存活下来的,能够生存下来的后代都是能够适应环境的,这个环境,就包含病毒因素。

在人体演化历史中,有一些病毒能够对人体造成非常严重的伤害,比如:天花病毒,一旦感染了天花病毒很容易死去。然而有一些后代,由于基因突变恰巧演化出了对天花病毒免疫,所以当天花病毒爆发时,该个体就容易存活下来,并把自己的基因扩散开,久而久之,人类家族中就会有许多人携带这个基因。

其中有一些基因,除了能够对某种病毒免疫外,还在人体内担任着其他功能。

所以,病毒也间接地促使着人类演化,让人类一步步成为了今天的样子。


这个问题比较专业,人体內确实是很大一部分与病毒具有同源序列,但是,人的基因大部分是不能编码的,也就是说,可能防止外来基因带来的插入突变而长期进化而来的防御体系,人体这部分无意义基因虽然有证据证明与病毒具有很大的相似性,至于占有比例,还没有足够的权威证据证实,而且,它对人类的意义还需要进一步的探究证实。


人的基因突变绝大部分是由细胞分裂DNA复制碱基配对错误产生的点突变,据估计总数可能占全部突变的66%。逆转录病毒可以整个基因组插入人的基因组。如乙肝病毒基因插入人基因组长期潜伏。由于人基因组中全部病毒基因插入的总数尚未全部查明,因此不能估计出病毒产生的人基因突变的数量比例。


病毒和人类共同进化,病毒为将人类当作养分不断变异以保持感染人体的能力,人类的身体为了对抗病毒的伤害,甚至将病毒基因与自身基因整合。人体有不少基因来自病毒。

病毒是一类没有细胞器的简单生命形式,想要繁殖就必须感染细胞体(细菌、真菌或者多细胞动物的细胞),依赖细胞的细胞器和细胞液体环境中的物质能量才能完成复制增殖,部分逆转录病毒需要将自己的基因整合进入细胞体的基因序列。长久地重复这一过程,总有一些病毒的基因会被人类基因整合在一起,两者干脆和谐地生活在一起。据分析,人类大约有8%的病毒来源于逆转录病毒,这些基因片段甚至保留了病毒的所有特点,只是由于人体能够产生一些特殊的蛋白,使这些基因虽然能够和人体自身的基因一块遗传,但是却无法表达功能。此外,人体内外的细菌数量比人体细胞数量还多,这些细菌也为人类基因组的改变贡献了一些作用,人类的身体整合细菌病毒的基因是人类身体进化完善的一个方面。

病毒导致人类基因的改变的另一个方面就是因为其活动造成组织器官微环境的改变,导致人体基因的改变,很多病毒和人类的某些癌症有关,比如HPV病毒(人乳头瘤病毒),可以通过干扰人体细胞抑癌基因的功能,导致细胞恶变为癌细胞;肝炎病毒有可能导致肝癌,也是通过改变肝细胞的生存环境等方面致癌。如果这些病毒进入人体,长时间不能被抑制,最终都将突破免疫系统的限制导致人体疾病。病毒保持持续感染人体的能力的一种方式是能够通过较为迅速的变异逃脱人体免疫系统的监视,获得持续感染人体的能力,以至于许多能够感染人体的病毒都有几种亚型,导致不大相同的疾病,部分以RNA为遗传物质的病毒,由于变异较为迅速,人体始终难以获得长久的抵抗力,流感病毒就是这样。

病毒和人体的生存竞争,持续地改变着两者的生存,共同进化为的都是各自的繁衍,但是依靠人体的进化,很多疾病一时半会是没有办法的,为此人类发明了医学手段,部分治疗方式就是希望挽回已经被破坏的免疫功能,实现人体的自我治愈。


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