人类基因组中来自病毒的序列有多少？2.4亿对

人类基因组里面居然有病毒的基因？！

没错，这是个真事，而且还不少。2006年法国科学家海德曼就发现，人体内存在着一种病毒基因，并发现该病毒基因与人类基因的整合，可能已经存在了数十万年或更久的时间。

进一步的研究发现，人类基因组中约有8%的基因来自于病毒，约2.4亿个碱基对。这是什么概念呢？要知道，目前已知的人类具有功能性的基因才占3%，病毒基因却占了8%，可以说是非常多的了。而且，这些基因并不只是来自于远古病毒，反而很多都是当下还在人群中流行的，比如我们常听到的乙肝病毒（HBV）、人乳头瘤病毒（HPV）、疱疹病毒等，相当比例的肿瘤细胞基因组内都插入了很多的病毒基因。

病毒基因插入位点在人类染色体上的分布

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病毒是怎么改变人类基因的？

其实，病毒能改变细胞的遗传物质并不是什么新鲜事。中学生物课本里提到的噬菌体中就有一个独特的派系——温和噬菌体。它们会把自己的遗传物质整合到宿主的基因里，等着遇到合适的机会，温和噬菌体的基因才会脱离宿主，破裂而出。但在繁殖过程中，突变的发生，可能会导致温和噬菌体基因被永远的束缚在宿主基因内，从而使这些基因完成了从一种物种到另一物种间的穿梭。

病毒基因插入人类基因组过程的示意图

人身上病毒基因的来源方式也是相似的，但会更复杂一些。比如一些逆转录病毒，在攻击体细胞时，会将自己的RNA逆转录为DNA，并插入到宿主的基因里。一般这样的感染都会因为宿主细胞的破裂、死亡而终结，但如果这一过程中发生基因突变，则存活下来的体细胞可能会继续分裂、复制。如果突变又恰好发生在生殖细胞中，这样的感染就会把整合后的基因留存给后代，而整合进来的基因也被称为内源性逆转录病毒序列。

我们身上的2.4亿碱基对源自病毒的基因序列，则是人类及其祖先一路走来和病毒抗争的印证。

内源性逆转录病毒序列在人类基因组中的分布

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科学家们是怎么发现插入的病毒基因序列？

毫无疑问，病毒基因序列的发现离不开测序技术的进步，以及BT、IT的有机结合。

从2015年开始，新一代测序（NGS）已成为检测病毒感染和识别病毒插入位点的有效方法。通过高通量测序研究，科学家们陆续发现4,220例HBV整合事件和3,667例HPV整合事件。当然，随着相关技术、数据库、算法的进一步完善，越来越多病毒的基因插入被发现，截至目前共发现77,632个病毒插入位点，包括5种DNA病毒和4种RNA逆转录病毒。

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病毒插入的基因片段对我们有啥影响？

开头也提到过，插入人类基因组的病毒基因序列有很多，但它们在插入过程中大都发生了突变，才得以保留下来。也就是说，这些突变可能已经使基因片段不能够再进行自我复制，从而使人致病。

但这并不代表它们对人类没有影响。有研究显示，这些病毒基因与癌症的发生、人类胚胎早期发育和先天免疫系统能力有关；也有一些研究指出，这些病毒的基因序列可能损害了人体原有的功能，带给我们一些特殊的习惯，比如打喷嚏、挠痒等。这些习惯就像是为了将人身上的病毒扩散到环境里。

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新冠病毒基因可能插入人体基因吗？

2021年5月，麻省理工学院（MIT）的科学家在PNAS上发表结论，新冠病毒是有可能把自己的基因片段插入到人类基因组里的，研究人员在体外培养时发现了新冠病毒基因插入的现象。

不过不要惊慌，人体内环境十分复杂，还有免疫系统守护，体外培养发现的现象并不等同于体内真实环境下的情况。同年8月的一份研究就指出，新冠病毒基因插入是非常罕见的事，目前暂未在人体内发现，几乎不可能致癌或引起新冠检测复阳。

研究发现新冠病毒的基因插入人类基因组

不得不说，人类基因组里含有病毒的基因，既是演化的偶然，也是演化的必然，一定程度上驳斥了“神造论”，也驳斥了所谓“纯种论”、“血统论”。生物学上，人类只有一种，以肤色区别人类就如同用毛色区别家猫一样可笑。人本身就不是一个完美的工程项目，而是一个由千千万万意外锻造的神奇载体。那些演化的历程并没有随着时间流逝而消散，而是以另一种方式镌刻在人类的生命中，等着我们去发现，这也是生命科学最有魅力一面。