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病毒不易形成化石。但是基因组技术的进步使科学家能够深入研究病毒及其宿主的遗传物质，以寻找它们共同进化历史的线索。
已发现来自逆转录病毒的遗传密码构成了人类基因组的约 8%，这些遗传密码是在复制过程中被复制进来并留下来由我们和我们的后代继承的。但是非逆转录 RNA 病毒不使用宿主的 DNA 进行复制——有些甚至不进入宿主细胞的细胞核。 然而，新的研究已经发现了令人惊讶的证据，表明其中一些病毒与脊椎动物（包括人类和其他哺乳动物）的基因组缠绕在一起。
其中一项新的研究于 7 月 29 日在线发表在PLoS Pathogens上，揭示了过去 4000 万年来在脊椎动物物种基因组中循环的约 80 个病毒遗传数据示例。
为了发现这些联系，该小组对来自所有已知非逆转录病毒、单链 RNA 病毒家族的 5,666 个基因与 48 个脊椎动物物种的基因组进行了计算机分析。 最匹配的结果属于两个病毒组：玻那病毒科和丝状病毒科，后者包括致命的埃博拉病毒和马尔堡出血热病原体。
另一篇最近的论文于 2010 年 1 月发表在《自然》杂志上，在人类基因组中发现了玻那病毒基因。（《大众科学》是自然出版集团的一部分。）
之前的研究已经在植物和昆虫的基因组中发现了病毒片段的证据，但在过去一年中，在脊椎动物中发现这些密码片段的新发现令许多生物学家感到惊讶。“逆转录病毒是人类基因组的很大一部分，但这在某种程度上是可以理解的，因为病毒必须将其物质注入 DNA 才能生存，”费城福克斯蔡斯癌症中心的基础科学荣誉主任、《PLoS Pathogens》论文的合著者安娜·玛丽·斯卡尔卡说。 否则，来自非逆转录病毒的错误遗传物质可能会在 RNA 复制过程中进入生殖细胞的基因组。 然后，该物质可以通过通常忙于复制自身 RNA 的长散布重复序列 (LINE) 连接到基因组中。
斯卡尔卡解释说，当这些不常发生的错误发生时，它们可能是有益的、有害的或中性的。“有些 LINE 整合会导致癌症，或者你可以将它们视为为进化提供素材——我们有更多的序列可以在其中进化并最终产生其他基因。”
古老密码
许多病毒可以进行令人难以置信的快速适应，从而逃避学会识别以前毒株的免疫系统。 但一些研究人员指出，关于这些病毒“化石”的新兴数据表明，许多病毒实际上是古老的——并且自其物质整合到宿主基因组以来几乎没有改变。
“以前没有办法了解这些病毒的年龄有多大，”斯卡尔卡在谈到这些病毒时说。 但就像追踪其他生物的进化历史一样，基因组分析可以为科学家提供一种评估这些估计的新方法。
新的发现支持塔夫茨大学医学院分子生物学家约翰·科芬的理论，即玻那病毒科和丝状病毒科中的病毒“确实非常古老——尽管那些坚定的进化生物学家已经得出结论，认为它们肯定进化得非常快，而且可能[是]非常近期的，”他说。“这显然是非常错误的。” 他引用这项研究和其他最近的研究得出结论，认为这些出血热病毒中的一些在灵长类动物的进化过程中几乎没有变化。
这种时间差异对于那些一直在寻找病毒进化古老证据的研究人员来说既令人兴奋，又对那些试图在当代遗传密码中找到这些病毒化石的人员来说具有挑战性。
“将现代病毒的基因与数百万年前可能已进入动物基因组的基因相匹配，这是一个巨大的挑战，”斯卡尔卡说。“这些 RNA 病毒进化得非常非常快，而且它们变化得非常非常快——因此，你找到存在于 4000 万年前的病毒的可能性可能非常低。”
尽管最近的分析已经发现了几个确定的病毒匹配，但许多研究人员认为，可能还有更多的病毒物质隐藏在我们的基因组中。“所有病毒都会产生信使 RNA，因此似乎很有可能还有许多其他病毒可能已被 LINE 拾取并整合进来，”斯卡尔卡说。 然而，其他的可能更难找到。 “它们可能进化得太快了，以至于我们不再认识它们了。”
经过审查的病毒
斯卡尔卡说，由于这些片段已经在脊椎动物基因组中存在了大约 4000 万年，“拥有它们可能存在一些选择性优势。” 她特别指出，对于玻那病毒科和丝状病毒科，“这些病毒一定有一些特别之处”，才能让它们存在这么长时间。
斯卡尔卡推测，这两个病毒组的进化速度也可能更慢。 其中一个原因可能是因为它们已经与储存宿主物种（例如蝙蝠）找到了快乐的平衡，从而促进了相对的停滞状态。
科芬说，这种理论“非常诱人”。 “我认为这完全有道理[但]显然需要一些实验验证。”
它们更频繁地出现在脊椎动物基因组中的其他可能性是，它们可能与生殖细胞有特殊关系，或者具有更容易被 LINE 元件识别的 RNA——因此更容易被复制和剪接到宿主的遗传密码中。
遗传免疫
斯卡尔卡解释说，尽管出血热毒株可能对许多人类和动物是致命的，但这些病毒遗传学也可能正在赋予其宿主一些保护。 来自这些整合病毒序列的 RNA 可以与入侵病毒的 RNA 结合并将其破坏，或者来自这些密码片段的蛋白质可能与入侵病毒相似，但又足够不同，以“扰乱整个复制周期”，她说。
下一步的一些工作将是尝试在动物基因组中找到更多这些病毒化石。 随着越来越多的基因组被测序，分析工具变得更加高效，科芬预计“更古老——因此也更加分化——的东西将更容易找到。”
但真正的诀窍将是试图弄清楚这些遗传遗迹在基因组中正在做什么。“就基因组中的逆转录病毒而言，”科芬说，“它们赋予的好处与病毒无关，”他指出一种逆转录病毒基因已被发现有助于胎盘生长。“它们只是宿主发现对一种或另一种功能有用的基因。”
斯卡尔卡和她的团队希望揭示这些非逆转录病毒基因是否也是如此，她说。“我们想知道这在人类身上有什么意义。”