刻在人类基因里的禁忌——朊病毒

你看过《釜山行》吗?这部情节波澜起伏、意义引发深思的影片,吸引了不少影迷驻足观看。其中丧尸病毒的出现,引出了幸存者在丧尸潮中逃亡互助的情节。主人公在逃亡中人性觉醒,在帮助一对母女逃生中不幸感染,跳车身亡。我们在其中,看到了人性与团结,却也不得不恐惧丧尸病毒的“霸道”。那么,丧尸病毒真的存在吗?它又是什么样子的呢?

在这里,让我们一同走近这款现实版的“丧尸病毒”——朊病毒。

朊病毒化学本质是什么?

或许,从字面意思理解,能理解得差不多:“朊”,意思是蛋白质;所以,简单理解,就是由蛋白质构成的病毒。但会有人问:病毒一般都是由蛋白质和核酸(DNA或RNA)构成的,它有什么特别吗?当然有。

朊病毒,别称“朊粒”“蛋白质侵染因子”“毒朊”“感染性蛋白质”,也就是说,它是只由蛋白质构成的“病毒”。所以,严格来讲,它并不是病毒,只是被习惯叫做”朊病毒“而已。

它为什么被称为“丧尸病毒”呢?

在说到“丧尸病毒”时,我们不妨看看它会引发的几种疾病。

羊瘙痒症早在三百年前,人类在绵羊和小山羊中发现了这样一类患病动物:它们通常会感到奇痒无比,常在粗糙的树干和石头表面摩擦,以致身上的毛全部脱落,故称为“羊瘙痒症”。

除它们以外,还有传染性水貂脑软化病、马鹿和鹿的慢性消瘦病、猫的海绵状脑病、库鲁病和克雅氏病等。不难发现,这些疾病都有使患者具有类似丧尸的异常举动与症状。现在,你明白它为什么被称为“丧尸病毒”了吗?

朊病毒的结构以及与基因的关系是什么?

学过高中生物和化学的我们知道:影响蛋白质的因素大致有氨基酸的种类及个数、氨基酸的排列顺序和其具有的空间结构等;基因指导蛋白质的合成。所以,这里我们可以从这两条知识点出发,阐明它的“真实面目”。

或许,你会惊异于这样的事实:我们体内有合成它的基因!当然,体内的基因一般不会产生如此有害于人体的物质。那么,这里又是什么原因呢?

人类有23对染色体,其中第20对(号)染色体就有编码朊病毒蛋白(PrP)的基因。不同的是,我们上面说的朊病毒是致病型的朊病毒蛋白(PrPSc),而这个基因编码的,却是正常的朊病毒蛋白质(PrPc)!什么意思呢?简单说,就是人体产生的,通常产生的都是正常的蛋白质PrP(注:它是人体正常细胞的一种糖蛋白),但我们说的朊病毒是致病性的蛋白质PrP。

由于蛋白质合成时基因“开了小差”,合成的PrP多肽链在它的疏忽下错误“加工”,形成了危害我们的“次品”——异常的PrP蛋白质——PrPSc。它相较于正常的蛋白质PrPc,多了几个异常折叠现象,这使PrPSc溶解度低,也不会被蛋白酶催化水解。

总的说,朊病毒是人体第20对染色体编码的,空间结构异常的,正常蛋白质变性产生的治病蛋白质。现在,你是否理解“刻在人类基因里的禁忌”了呢?

朊病毒致病机理是什么?

上面说到朊病毒是人体产生的异常蛋白质,但以区区少数蛋白质之力去对刚咱们人体的免疫系统,无疑是必败的。所以,它使用了一个“阴招”——同化。

同化的作用可类比核裂变的“链式反应”,也可联想到“多米诺效应”。异常蛋白质与我们体内的正常蛋白质来个“零距离接触”,之后诱导其转变成和它一样的异常蛋白质,之后它们再继续进行接下来的“链式反应”。怎么样,阴险吧?

怎么预防朊病毒(类疾病)?

既然它如此狠毒、如此阴险,我们应当如何防微杜渐呢?有以下说明与建议。

(拿小本本记下来,重点!)

后注——致敬为之奋斗的科学家们

在于软病毒类疾病的斗争史上,许多科学家功不可没。

丹尼尔.卡尔顿.盖杜谢克只身深入原始部落,与土著人一起生活,探究克鲁病的奥秘;

英国生物学家阿尔卑斯创造性提出“羊瘙痒症”致病因子无核酸,即使被视为异端邪说也依然坚持真理,用实验证明一切;

美国病毒学家Prusiner于1982年发现朊病毒,解开无数朊病毒类疾病的疑团;

......

至今,仍有无数的科学家奋斗在消灭朊病毒的道路上。他们的努力与坚持,勇气与智慧,让我们一步一步了解奥秘,追根溯源,拯救人类。

请向他们表达我们最崇高的敬意!

本文为科普中国-星空计划作品

出品|中国科协科普部

监制|中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

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