逆转录病毒在人类演化史中扮演了什么样的角色？

逆转录病毒进入宿主细胞，病毒基因组RNA通过逆转录酶逆转录为DNA，整合到宿主基因组中成为一种内源性逆转录病毒，组成该细胞基因组的一部分。大多数人熟悉的导致AIDS的人类免疫缺陷病毒（HIV）就是一种外源性逆转录病毒。HIV可以在基因组中保持长久的沉默状态，也可能劫持细胞作为病毒工厂来制造更多的传染性HIV病毒副本，组装释放后感染其他免疫细胞。

当病毒将其基因组整合到的宿主为生殖细胞精子或卵细胞时，后代的每一个细胞中都有一个病毒基因组的副本，成为完全的内源性逆转录病毒（下图），真核生物积累了大量内源性逆转录病毒，许多内源性逆转录病毒家族存在于整个人类基因组中，约占人类基因组DNA中的8%，与HIV不同的是，这些古老的逆转录病毒早在很久以前就已经融入了基因组，并且已经积累了突变，使它们成为无传染性的人类内源性逆转录病毒（human endogenous retrovirus，HERVs)。

基因随机突变是一种非常缓慢的进化方式，可以对基因组进行持久的改变。逆转录病毒已经被证明是一种快速引入外源基因的方法，从而引导人类演化的进程，下图为人类演化过程中的内源性逆转录病毒插入事件。逆转录病毒蛋白质都是已经有功能的蛋白质，生物用这些DNA作为进化材料比从头开始进化要容易得多。当然这种利用需要经过长期的斗争和驯化，体现在更为精细的表观遗传机制。内源性逆转录病毒为细胞提供了更多的材料进行复杂的进化，但是，也需要更多精细的调控，这些调控包括蛋白水平调控、转录水平、DNA甲基化和组蛋白乙酰化调控，这些机制随着病毒DNA大量积累而进化。

2015年发表在Cell Stem Cell上的一篇研究表明，人类胚胎只有一到两个细胞时，内源性逆转录酶活性最强。

HERV-H只在人类和类人猿来基因组中，在不到2000万年前侵入灵长类动物，在人类胚胎干细胞中非常活跃，HERV-H转录后的RNA能通过调控其他基因，维持早期的胚胎细胞多能性，阻止HERV-H的RNA的合成会导致胚胎发育停止。

HERV-K基因是20万年前插入人类基因组的最新内源性病毒，在胚胎只有8个细胞时活跃（上图），在人类基因组中的几份拷贝仍然可以产生病毒蛋白质。HERV-K能够激活一些帮助将单细胞发育成婴儿的关键基因。研究人员在2015年的自然杂志上发表文章称，HERV-K也有助于保护细胞免受其他病毒的感染。