把艾滋病毒的基因接到感冒病毒上讓其能空氣傳播真的可能嗎?

事情是這樣的,在生物課本上的轉基因一節的一段課外知識描述中提到「世界上任意一個小實驗室,都可以把艾滋病毒的基因轉到感冒病毒上,讓艾滋病能夠像感冒病毒一樣通過空氣傳播」,總覺得這玩意不靠譜,很陰謀論...於是來問一下各位這個到底科不科學


一般意義上來說,這是不可能的。

題主提問的主要意圖是為了闢謠(個人猜測),其實這個原理主要就是@杜鑫講的「基因A如果接上基因B,則可以產生具有A+B效果的產物」,理論上來講,這是成立的,但是這裡面存在很多問題,基因A與基因B之間是如何連接起來的,他們表達的產物又是如何連接起來的,按照課本上的構想構建的這種新型的病毒是否穩定,能否存活等。例舉幾個問題,新構建病毒的基因組以何種形式存在(因為流感病毒的的基因組是是有7或8個負義RNA單鏈組成的,HIV基因組是由2個正義RNA單鏈組成的,如何連接?)?這種新構建病毒的形態又是如何(流感病毒蛋白和HIV病毒蛋白如何構成病毒的蛋白組分)?如這種新構建的病毒如何進行感染,是利用流感病毒的受體還是HIV病毒的受體?總之,這種新病毒能否獲得,存活,甚至能否穩定的增殖,這才是重點。

我是做流感病毒的,主要是做禽流感病毒的。
簡單介紹下業內利用@杜鑫歸納的原理進行的一些研究。
現在對流感病毒的研究很多會在病毒的某個基因片段(如NA)後,加上一個報告基因(如GFP表達綠色熒光蛋白),以實現對流感病毒感染的實時監控,並且可用於抗病毒藥物的篩選。目前有的研究會以NA+2A+GFP的形式連接,這種方式對病毒蛋白的表達不產生干擾,對子代病毒的的包裝影響不大,基因組的穩定性尚佳。【1】

Figure 1 NA+2A+GFP的連接形式

Figure 2 NA+2A+GFP基因的表達
上述就是基因NA與基因GFP連接形式的圖示,2A肽是一種自剪切的多肽,它可以保證兩種基因同時發生轉錄和表達,但是表達的蛋白最終是分離的。

Figure 3 報告病毒感染細胞後GFP蛋白的表達

Figure 4 報告病毒感染細胞後的共聚焦
Figure 3和4就顯示了報告病毒是具有感染性的。

總結一下,就是基因A+B的研究方法是分子生物學常用的方法,例如融合蛋白的表達等。但是希望用這種方法創造一種新的生命,有很多研究工作要繼續。

【1】Feng Li,JV,2010


這段「課外知識」的核心是:基因A如果接上基因B,則可以產生具有A+B效果的產物。如果這個結果成立的話,可以將世界上致命的病毒都結合在一起,那就無敵了。


A病毒的一部分基因組,跑到B病毒的基因組裡,然後出現C病毒。

這是可以通過人工和自然發生。

比如我們會發現某個病毒的基因組與另外兩個病毒的某部分基因組完全一致。


但是HIV與流感病毒的結合,基本上不可能會發生。

首先,如果是假設有一個得了流感的艾滋病患者,擔心在他體內產生一種由HIV與流感病毒的基因組結合的超級無敵厲害病毒。這是基本不可能的,因為這兩種病毒分布位置不同,流感病毒在呼吸道上皮細胞,而HIV目標是T淋巴細胞,且無法呼吸道複製,因為不適應呼吸道溫度。


那如果是超級混天大惡魔要摧毀人類而人工結合呢?也基本上不可能會發生。 因為這兩類從無論從小至基因組,大至都非常不同 (如流感病毒的複製不需要DNA的參與而HIV要)的病毒,是基本上不可能會合作的


理論上當然無法完全排除這樣的可能,但實際上目前的技術是做不到的,自然進化就更加不可能了。另一個方面來看,即使我們在技術上可以部分達到「
基因A如果接上基因B,則可以產生具有A+B效果的產物」。離問題里所說的「
把艾滋病毒的基因轉到感冒病毒上,讓艾滋病能夠像感冒病毒一樣通過空氣傳播」 仍然有很大的距離。
為什麼呢,因為「通過空氣傳播」並不是一個單獨的性狀,就像「人能直立行走」、「魚會在水游」一樣,是很多個性狀一起綜合作用呈現出來的。以感冒病毒來說,它之所以能夠通過空氣傳播(實際上是飛沫傳播),是因為它能夠感染呼吸道粘膜的上皮細胞,若以你吸入含有感冒病毒的飛沫就有可能感染感冒病毒。而艾滋病毒感染的則是免疫細胞,所以它需要通過血液來傳播。比如你把艾滋病毒的受體改成流感病毒的,它的確是可能可以通過飛沫傳播了,但它只能感染呼吸道粘膜的上皮細胞。而破壞上皮細胞是不能損害人體的免疫功能的……這時候我們還叫它人類免疫缺陷病毒嗎?


這個問題在加來道雄的 《物理學的未來》一書中一個小段進行了探討, 記不太清了,大概的意思是細菌和病毒是可以交換基因的,人類掌握這個技術應該不會早於2070-2100年之間, 他們自己交換基因的可能性存在但是微乎其微。


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