如果把病毒算作一種生物,那世界上最簡單的生物就是MMLV(小鼠白血病病毒)了,這東西只有3個基因,一個形成外殼,一個把RNA逆轉錄成DNA,還有一個負責結合宿主細胞
HIV就更稍微更複雜一點,有9個基因
在一個基因組只有9000鹼基對的生物裡,居然能塞的下9個基因,這個密度也是沒誰了
1000鹼基對應1基因
比如剛才提到的小鼠白血病病毒,也有約8000鹼基,但是只排進去3個基因
人有30億鹼基,只有3萬基因, 差不多10萬個鹼基對應1基因,利用率也真是低下了
丨HIV是怎麼做到的呢?
高中生物告訴我們,每三個鹼基編輯一個胺基酸,所以隨便給你一段核酸序列(DNA或者RNA)都有三種讀法 (Reading Frame 1,2和3)
舉個例子,比如你看見一段文字,
人之初/性本善/性相近/習相遠
之初性/本善性/相近習/相遠苟
初性本/善性相/近習相/遠苟不
我們都知道只有第一種讀法是正確並且有意義的
HIV的病毒厲害到什麼程度?
為了最大程度的利用信息量,它進化出一段序列,讓三種讀法都產生意義和一些其他序列,讓兩種讀法有意義
這樣他才能在有限的空間裡,塞下那麼多基因
如果只是這樣,還不足以令人驚嘆
HIV的結構是這樣的
怎麼這麼一大堆材料,數來數去也不只9個東西了
原來,HIV有三個大一點的基因,都是中間零件
每個基因表達出來的蛋白,都還能再被切分出好幾個功能零件
比如GAG這個基因,表達出的蛋白還會被切6段,分別產生不同的作用
其中的MA(Matrix)和CA(Caspid)分別為病毒的內外殼,在侵入細胞後產生不同的作用
再比如Pol這一段,會被切成4種酶。反轉錄酶,蛋白酶,核糖核酸酶H和整合酶
一段蛋白能切出4個有用的酶,效率實在是太高了
反轉錄酶和核糖核酸酶H被切割後結合在一起一面生成DNA,一面降解RNA
丨HIV毒還有一個令人驚奇的地方就是他們的進化功能
每個病毒顆粒裡面都帶了兩條RNA,因為RNA以二聚體的形式最穩定
會不會突然覺得這玩意有點像受精卵了呢?
實際上,不光是高級動物可以兩性繁殖,HIV病毒也會
當一個動物,尤其是一個細胞被兩種不同的病毒感染以後, 新合成的病毒顆粒裡面就可能有兩條不一樣的核酸,基因就可能發生重組,從而產生新的物種
這種變異效率,是很多更複雜的動物都不具備的
雖然不總是進化,但是總體抵禦惡劣環境和抗藥的能力是大大增強
這也就是為什麼愛滋病這麼難以攻克
丨那麼,現階段針對治癒HIV的研究都有哪些呢
答案是兩種
1.使用外力將休眠的hiv喚醒,被血液中的抗病毒藥物殺死
雞尾酒療法,大家都很熟悉了,由最具有抑制逆轉錄的三聯甚至四聯組成,這些藥物進入體內,99.99%的病毒都會死於藥物之中,可剩下的0.01%病毒去哪了?
他們隱藏進了正在休眠狀態下的細胞之中,不複製,不活動,進入休眠之中躲避藥物
形成了數量不大,威力卻巨大的病毒庫
而這種研究就是不斷測試一些藥物,注入體內可以在不傷害免疫不會喚醒其他種類病毒只喚醒hiv
將hiv從深層喚醒,使其保持活動狀態被雞尾酒療法殺死,如此可徹底治癒hiv
調查顯示,在積極配合治療下
病人亦能擁有與正常人相差無幾的壽命
2.基因療法
蒂莫西·雷·布朗
這個人大家應該也很熟悉
世界第一例也是唯一一類徹底治癒了hiv的人,但是他的案例存在了不可複製性
他因為誤打誤撞,在治療白血病的過程中,移植了一位天生擁有抗擊hiv表層的基因的造血幹細胞
在化療過程中,殺死了原來所有的cd4細胞,然後骨髓開始重建,之後產生的這些細胞,hiv無法入侵,自然治癒
現在醫學比較傾向第二條,也就是基因療法
不過這些東西都還在試驗階段,能不能臨床和普及還兩說
總的來說,雖然徹底治癒AIDS之路仍困難重重
但是科研人員依舊在努力著
我們也要相信人類終將會像徵服黑死病和天花一樣
攻克HIV!
-END-
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「 幹預促進身心健康,倡導改善生存環境 」
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