猶他大學的謝潑德教授正在研究一種叫作Arc的基因，這些基因在腦中發揮重要作用。比如，缺少Arc的老鼠無法通過學習形成新的長期記憶，它們前一天在迷宮中找到奶酪的路線，第二天就會忘得一乾二淨。“它們似乎不能適應環境的變化，”謝潑德說，“Arc是將體驗到的信息轉化為大腦信息的關鍵點。”
Arc基因並不易於研究。通常，科學家們通過比較具有一定特點的相似基因，來理解基因的功能。但Arc是獨一無二的，不同種類動物的Arc各不相同，同類之間的Arc也有差異，並且目前還未發現與之相似的基因。
當謝潑德的研究小組分離出這個基因產生的蛋白，並用高倍顯微鏡觀察之後，他們發現了其中的奧秘。這些Arc蛋白聚合成了空心的球形殼，這也是病毒的常見動作。
“當我們看著它們時，我們在想，這些是什麼東西？”謝潑德說，“這些球殼讓我想起了教科書上的HIV照片。”當他向HIV專家展示拍到的圖片時，HIV專家們證實了他的懷疑。老實說，這真是個巨大的驚喜。
“居然有一個大腦基因製造出長得像病毒一樣的東西！”謝潑德說。
研究揭示了Arc源自一組古老的基因：gypsy反轉錄轉座子（全稱gypsyretrotransposons）。gypsy在各種動物的基因組中存在，它們會拷貝自己的副本，然後將副本插入到基因組中的別處去。某個時刻，個別基因獲得了將自己包裹在另一層糖蛋白和脂膜裡、徹底離開宿主細胞的能力。這就是反轉錄病毒的起源，另外，HIV也是反轉錄病毒家族的一員。
所以，Arc基因就像是這些病毒進化生物學上的表親，這解釋了它們為何產生類似的殼。
“我們的神經細胞用一種類似病毒的基因，以一種類似於病毒的方式在細胞間傳遞遺傳信息，而我們至今才知道這一點，”謝潑德說，“至於它為何這樣做，目前我們還不知道答案。”一個大膽的猜想是，神經細胞用Arc和它運輸的RNA彼此影響，一個細胞可以用Arc來運輸RNA使得周圍的另一個細胞改變被激活的基因。“這又和病毒做得非常相似——改變細胞的狀態來製造病毒自己的基因。”謝潑德說。
編譯/旅行家
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