又是病毒惹的祸

2009-07-24 01:47
科学大众(中学) 2009年6期
关键词:病原基因细胞

曹 虎

病毒是生物圈大家庭的重要成员,它们是地球生物的开山始祖。白细胞出现以后,病毒就找到了归宿,因为细胞中的DNA是病毒传种接代的最好工具。在长期的生存竞争中,病毒与细胞不断地磨合,有的被生物同化,成了细胞的部件;有的学会了与细胞和平共处,相得益彰;还有的毒性较大,以消灭细胞为己任,令植物生病死亡,让动物在病痛中挣扎,这就是为什么动植物病害多与病毒结缘的原因。

站错位置的病毒

病毒在细胞中寄生有很大的专一性,例如水稻纹枯病病毒,喜欢生活在水稻的叶肉细胞中,对水田的禾本科杂草不感兴趣。猪流感病毒,只寄生在猪的呼吸系统细胞中,一般也不与人打交道。但是,地球生态系统中的所有生物,都共用一套遗传密码,以DNA为生命核心的分子结构,让简单的、复杂的、美丽的、丑陋的形形式式的生物,联系在一起,为基因的交换创造了条件。生活在动物体内的病毒,如果接种到人体内,一般是不能存活的。但万事都有例外,有些吸收了外来基因的突变“分子”,在人体免疫力下降的情况下,也可能在人体中生活下来。例如,艾滋病病毒原来生活在非洲的一种猴子身上,它与这种猴子和平共处了千百万年,但这种猴子并不表现出病态。但到了人身上,却成了攻击人体免疫细胞的能手,能在人群中迅速传染开来。猪流感病毒原先也是习惯同猪打交道的,但有的“分子”结合了其他基因,有了更大的毒性,就盯上了人。这一盯上就不得了,引起了世界的恐慌。

世界上的生物在生物圈中都有自已的位置,站错了位置就会发生混乱。作为人来讲,当物种站错位置造成混乱时。不能慌,要用科学的态度进行处置。治疗、研究预防疫苗是专家们的事,普通人的作为是:一是了解病原的科普知识。认识它的来龙去脉,知道它的厉害与弱点;二是加强自身的防护。病毒与人的关系是病原与抗体的关系,要提高自身抗体的作战能力,就要注意体育锻炼,增强人体免疫细胞的功能。在同样的环境条件下,为什么有的人一遭遇病原就会生病,有的人却岿然不动7就是因为有些人的免疫力强。另外,病从口入,讲究饮食卫生,勤洗手,流行病发生时不去共公场所,外出戴口罩;保持室内空气流通,均是必要的举措。三是接种疫苗,这是被动免疫,疫苗中的抗原可以帮你产生抗体,增强对付目的病原的能力。

病毒也有好与坏

绿脓杆菌是一种令医生最棘手的病菌,在以往的烧伤治疗中,因绿脓杆菌感染导致病人死忘记录数以万计!专家取来一瓶喷雾剂,极细的雾状物布满病人的体表,几天后,绿色的脓状物开始消失,绿脓杆菌在雾状物的攻击下节节败退,半年后病人痊愈重返工作岗位。这是什么神药?竟能消灭绿脓杆菌!这是一种细菌病毒,名字叫绿脓杆菌噬菌体。它沾上绿脓杆菌细胞后,立即在菌体细胞中增殖,使病菌裂解,只需十几分钟新一代噬菌体就释放出来,又杀向新的细菌,几天功夫噬菌体就形成千万的群体,感染更多的细菌,直到绿脓杆菌消灭为止。

虫害是现代农业的大敌,化学农药能有效消灭害虫,但它会污染环境并在农产品中残留。为了生产出无公害的绿色食品,在治虫上必需另辟蹊径,科学家们同样想到了病毒。每一种病毒都有它的宿主,宿主细胞养活了病毒,但病毒会让宿主死亡。用在瓜果蔬菜生产上,能生产出符合国际标准的绿色食品,大大提高了农产品的附加值,广受消费市场的欢迎。还有个优点,它不会产生抗药性,一个品种可以长期生产使用,生产效益和环境效益好,是虫害防治的重要方向。现在,我国已开发出防治棉铃虫、松毛虫、桑尺蠖、菜粉蝶、蟑螂等一系列新型病毒杀虫剂,为我国农业的现代化和产品进入国际市场作出了贡献。

如果你经常逛花市,就会发现有一种康乃馨粉红的底色中显出红紫的斑点,郁金香有了带色条的纹,香水百合的花瓣也是多彩多姿,这不但有基因工程师的功劳,主要还是病毒侵入花儿的结果。植物病毒对植物的危害是众所周知的,自1935年,美国科学家斯坦利分离提纯了使烟草得花叶病的病毒后,植物病毒对植物的危害和防治成了植物学家的重要研究课题。当有些植物病毒入侵花儿后,花儿却“因祸得福”,在原有的花瓣上产生了斑点或条纹,使花色变得更艳丽。随着花卉栽培业的发达,科学家发现了很多因病毒作用的花色变异,如变色的卫矛、杂色的锦葵、绿色的菊花等。

在基因工程中,科学家要将优秀的基因导入目的生物的细胞,必须要有工具,这种工具在基因工程上叫载体。载体是一种很小的环状DNA分子,取名质粒,目前大多取自植物病毒和动物病毒。例如,要将产赖氨酸的基因转入水稻,必须先将经过去毒的植物病毒DNA用酶切开,再用连接酶将赖氯酸基因沾到切口处,变成重组质粒,去感染水稻细胞,让赖氨酸基因成为水稻基因组的有机组成部分,就能培育出高赖氨酸的稻谷。要对人进行基因治疗,也要用弱化了的能感染人的病毒质粒作基因载体。你看,不少病毒还是功臣,它们是生物圈不可缺少的物种呀!

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