在病毒的复制过程中 , 所依赖的物质和能量 , 全部来自宿主细胞 。 依靠这些物质和能量 , 病毒的RNA或者DNA遗传物质特性 , 依托复制酶的作用 , 被全部转移到新组建的遗传物质结构中 , 逐渐“生成”成新的病毒个体 , 然后再通过特定的渠道脱离细胞 , 从而转战到下一个细胞 , 或者脱离宿主环境 , 通过特定的媒介寻找其他的宿主 。
而在遗传物质的复制过程中 , 不可能百分百地保持与原有遗传物质的一致性 , 在病毒一次又一次复制“遗传密码”时 , 出错的几率就会显现出来 , 感染的细胞越多、复制周期数越多 , 那么出现这种“复制”错误的可能性也会越来越大 , 一旦出现了这种情况 , 那就意味着病毒发生了变异 。
由于DNA类的病毒 , 内部具备一定的修复这种错误的蛋白质结构 , 而RNA病毒没有 , 所以RNA病毒的变异频次较多 , 变异较快 。 同时 , 遗传物质为单链的病毒 , 由于结构比双链的更为简单 , 所以受外界环境的影响程度较高 , 稳定性较差 , 所以发生变异的几率要比双链的病毒大很多 。 目前困扰全球人类的COVID-19病毒 , 它正好是集遗传物质为RNA、单链结构于一身 , 变异速度自然就比很多病毒要快 。
当然 , 病毒与生命体一样 , 变异也是没有方向的 , 因为基因的组合“出错”方式是随机的 。 那些能够适应外界环境变化的突变 , 则有利于后代的存活和繁衍 , 个体自然能够继续生存下去 , 还能生存得更好 。 而那些不适应环境变化的突变 , 则不利于后代的生存, 则最终被自然所淘汰 。 还有更多的基因突变 , 并没有表现出“是好还是坏” , 属于“沉默变异” , 这些突变会与今后的变异叠加在一起 , 共同决定着到底是“去还是留” 。
影响和加速病毒基因突变的因素有很多 , 这里既有病毒自身的因素 , 也与宿主的免疫系统、太阳紫外线照射、温度和湿度等环境有关 。 与其他生命体不断向着更加复杂的方向发展不同 , 病毒在进化过程中 , 似乎朝着更为简单、适应能力更强、感染效率更高的方向发展 。
所以 , 我们必须及时对病毒的变异情况进行密切跟踪 , 通过更为快速和有效的基因测序 , 才能更好地了解它们的变异机理、感染模式、传播途径 , 这将为我们最终打赢与病毒的战争赢得时间 , 争取更大的主动 。
推荐阅读
- 宇宙膨胀为何如此之快?科学家:测量宇宙年龄的对象或误导了我们
- 与人类听力相关的基因与海葵的触角有关?
- 在做核酸的日子里找一找春天
- 疯狂的科学家为获永生,给自己注射350万年前的细菌,结果如何
- 其实,鱼儿比你想得更聪明:科学家是怎么教鱼学算术的?
- 科学家警告:种种迹象已经表明,地球可能正进入第六次生物大灭绝
- 为何我们能造出莫比乌斯环,却无法造出克莱因瓶?它是什么?
- 413光年外,太阳系的末日已提前上演,令人担心地球的未来
- 动物中的“变种”,6种颜色奇怪的奇特动物让人大开眼界