基因组学和病毒学

病毒是介于生物和非生物之间的微小传染性颗粒。它们非常小（百万分之一毫米），即使覆盖一根头发丝的末端，也需要成百上千个病毒才能覆盖。每个病毒都由包裹在蛋白质外壳中的遗传物质组成。感染动植物的病毒还具有一层脂肪分子。病毒无法自行繁殖。相反，病毒通过感染宿主细胞（例如人类、其他动物、植物或细菌）进行复制，劫持宿主的生物机制，并将宿主细胞变成病毒生产工厂。

某些病毒会感染人类并导致疾病，而另一些则不会，其确切原因至今仍是一个生物学谜题。例如，人类感染狂犬病毒通常会死亡。但尽管环状病毒可以感染人类细胞 ，却似乎不会引起疾病。然而，环状病毒感染其他哺乳动物（例如狗和猪）却会导致严重的疾病。

以往的病毒疫苗含有减毒或灭活病毒，这两种形式都无法致病。如今，科学家们又多了一种工具： 利用病毒基因组序列生产疫苗。病毒基因组包含制造病毒蛋白所需的信息，而病毒蛋白正是疫苗的活性成分，能够引发免疫系统的免疫反应。注射后，宿主利用这些 DNA 或 RNA 分子来合成特定的病毒蛋白，免疫系统随后将这些病毒蛋白识别为外来物质，从而激活多种类型的白细胞，产生免疫应答。

其中一类白细胞，称为 B 细胞，会产生一种叫做抗体的特殊蛋白质。抗体与病毒表面的分子结合，中和病毒，阻止其复制。

一旦人体成功产生针对某种病毒的抗体，当免疫系统将来再次接触到同一种病毒时，就能做好防御准备。

是的。人类基因组包含大量曾经存在于病毒中的 DNA。这些病毒序列是过去病毒感染的遗迹。其中大部分序列最初来源于逆转录病毒 ，这类病毒可以将自身基因组的一个拷贝插入宿主生物（例如人类）的 DNA 中。当宿主细胞复制自身基因组时，也会复制病毒 DNA。这些序列可以代代相传，成为人类基因组的永久组成部分（就像化石记录一样）。

目前，这些逆转录病毒的 DNA 约占人类基因组的 9% ，但大多数被认为无法产生新的病毒颗粒。