逆轉錄病毒5億年前便已出現

　　逆轉錄病毒可能在5億年前便已進化形成，從而使得這種在醫學和經濟上都十分重要的病毒比科學家之前的預想“老”了5倍。

　　這一發現表明，逆轉錄病毒與它們的脊椎動物宿主一道從海洋來到了干燥的陸地。通過用新的數學方法計算一種古老的逆轉錄病毒株（被稱為泡沫病毒）的年齡——這種病毒能夠感染從狐猴到魚的各類物種，研究人員指出，逆轉錄病毒最早是在距今5.5億年前至4.6億年前進化的。

　　研究人員在1月10日出版的《自然—通訊》上報告了這一研究成果。

　　這項研究的合作者、英國牛津大學古病毒學家Aris Katzourakis表示：“這些病毒本身與脊椎動物一樣古老，并且比我們知道的其他病毒都要古老。”

　　迄今為止，科學家還沒有工具能夠計算如此古老的病毒的年齡，這是因為病毒基因中突變的自然積累掩蓋了這些微生物的早期歷史。

　　美國圖森市亞利桑那大學進化病毒學家Michael Worobey表示：“你可以看到逆轉錄病毒在短時間內迅速進化，但這是新的證據，表明它們已經存在了數億年的時間。”Worobey說：“我們正面臨著對確定病毒年齡能力的限制。”

　　許多病毒都能夠將基因組拷貝插入宿主的脫氧核糖核酸（DNA）中，而逆轉錄病毒尤其擅長這么做。如果宿主將病毒基因組傳遞給它們的后代，病毒就有效地成為動物遺傳密碼的一部分，并能夠在時間的長河中傳承下去。

　　科學家對越來越多的動物基因組進行了測序，進而發現了越來越多的此類逆轉錄病毒。大約8%的人類基因組是由逆轉錄病毒元素組成的，盡管隨機突變已經使許多元素產生了惰性。

　　Katzourakis先前曾認為逆轉錄病毒已經感染了哺乳動物至少1億年，并在2012年發表的一項研究中暗示，這種病毒可能更加古老。為了解決這個問題，他將目光轉向了泡沫病毒。

　　泡沫病毒能夠以迥然不同的毒株感染動物，這就使得這些病毒非常適合于研究逆轉錄病毒的歷史，這是因為它們的歷史可以通過分析其在宿主基因組中的痕跡加以獲得。

　　通常情況下，科學家利用突變率計算兩個生物體最后共享一個共同祖先的時間，進而構建進化樹。更多的突變意味著兩個物種分化以后經歷了更長的時間。但Katzourakis在嘗試對36種爬行動物和兩棲動物（它們的祖先可能是第一個感染逆轉錄病毒的動物）的泡沫病毒進行測序時卻遇到了麻煩。

　　當科學家研究長時間的病毒進化時，他們注意到用來計算突變率的數學公式使得病毒進化看起來好像減慢了速度。而實際上，病毒進化的速度在任何時期都是大致相等的。因此Katzourakis創建了一種數學公式，從而幫助他解釋了病毒基因在進化速度上的這種差異。

　　這項分析使得Katzourakis與他的合作者、牛津大學古病毒學家Pakorn Aiewsakun將逆轉錄病毒的年齡延長至動物從海洋登上陸地的時代。

　　美國華盛頓州西雅圖市Fred Hutchinson癌癥研究中心逆轉錄病毒學家Michael Emerman認為，了解鎖定在動物基因組中的逆轉錄病毒對于摸清病毒進化甚至脊椎動物的進化都是至關重要的。

　　比較不同物種基因組中的各種病毒可以告訴研究者更多關于新物種何時出現的信息。Emerman表示：“這是一篇非常棒的論文。它使用了幾乎所有動物都有逆轉錄病毒及其與這些病毒一道進化的事實。你無法想象一個物種只進化自身而不進化它們的病原體。”

　　逆轉錄病是核糖核酸（RNA）病毒的一種，它們的遺傳信息不是存錄在DNA上，而是存錄在RNA上，此類病毒多具有逆轉錄酶。逆轉錄病毒需在逆轉錄酶的作用下首先將RNA轉變為cDNA，再在DNA復制、轉錄、翻譯等蛋白酶作用下擴增。