Conţinut
- O actualizare: Rolul mutațiilor în evoluție
- Deci, cum se aplică acest lucru la virusuri?
- Ce înseamnă aceste rezultate?
Evoluția nu numai că a modelat modul în care arată planeta noastră astăzi, ci continuă să schimbe lumea la scară mică în fiecare zi. Și în timp ce nu puteți vedea (de obicei) cum evoluează organismele de la o zi la alta, orice eveniment evolutiv la scară mică are potențialul de a ne afecta ca specie. Exemplu: microbi, cum ar fi bacteriile și virusurile. Deoarece evoluează atât de repede, microbii oferă o privire asupra modului în care evoluția se întâmplă pe o cronologie accelerată și oferă un exemplu despre cum evoluția poate afecta sănătatea umană, uneori cu efecte dezastruoase.
În timp ce oamenii de știință studiază evoluția microbilor de secole, cercetătorii au descoperit recent o nouă cale de evoluție care ne adâncește înțelegerea modului în care virusurile se adaptează mediului. Citiți mai departe pentru a afla mai multe despre modul în care evoluția formează relația noastră cu microbii și despre noile descoperiri care adaugă un nou strat de complexitate evoluției virale.
O actualizare: Rolul mutațiilor în evoluție
În timp ce astăzi, biodiversitatea vorbește despre efectele profunde ale evoluției, evoluția se întâmplă pe o scară micro cu schimbări genetice aleatorii. O mutație genetică care schimbă proteina rezultată într-un mod care să beneficieze de un succes de reproducere a organismelor, cum ar fi creșterea eficienței energetice sau stimularea rezistenței la boli, este mai probabil să fie transmisă din generație în generație. Pe de altă parte, mutațiile genetice care schimbă proteina rezultată într-un mod negativ și reduc succesul reproductiv al indivizilor sunt mai puțin susceptibile să fie transmise și pot fi treptate treptat din bazinul genic.
Cel mai simplu mod de a vedea evoluția în acțiune astăzi este în rezistența antimicrobiană. Bacteriile și virusurile se numără printre speciile cu cea mai rapidă mutare, deoarece se reproduc extrem de rapid (în special în comparație cu oamenii). Acest lucru înseamnă că ambele pot dobândi mutații rapid și rapid suferă generații de creștere care amplifică mutațiile benefice și le reduc pe cele dăunătoare. Mutațiile genetice care oferă rezistență la antibiotice oferă un avantaj reproductiv puternic pentru bacteriile care le au, de exemplu, motiv pentru care dezvoltarea de superbe rezistente este o problemă de sănătate publică.
Deci, cum se aplică acest lucru la virusuri?
De asemenea, virusurile folosesc mutații genetice pentru a evolua și menține capacitatea de a infecta celulele gazdă. Virusurile își infectează gazdele identificând receptori specifici pe membranele celulelor gazdă - receptori care le permit să intre în celulă. Proteine speciale de identificare a gazdei de pe virus se atașează la receptorii gazdă, precum o blocare care se potrivește într-o cheie. Virusul poate intra apoi în celulă (infectând gazda) și „deturnează” sistemul gazdelor pentru a genera mai mulți viruși.
Virusurile respectă „regulile” standard pentru evoluție, iar mutațiile genetice pot afecta capacitatea lor de a infecta o gazdă. O mutație genetică care creează „chei” mai eficiente aduce beneficii virusului, de exemplu. Pe de altă parte, mutațiile genetice ale gazdelor „blochează” ar putea sfârși prin blocarea unui virus. Gândiți-vă la el ca la un joc de pisici și șoareci: virusul favorizează mutațiile care îi permit să afecteze gazdele și să se reproducă mai eficient, în timp ce gazda favorizează mutațiile care îl protejează de infecția virală.
În timp ce aceste elemente fundamentale ale evoluției nu sunt noi, oamenii de știință descoperă acum Cum virușii flexibili pot evolua la cea mai bună „cheie” pentru a infecta gazdele noi.
Cercetări noi, publicate în Ştiinţă în 2018 s-a constatat că virușii se pot adapta și la modul în care genele lor sunt transpuse în proteine. În loc să urmeze paradigma generală „o genă, o singură proteină”, cercetătorii au descoperit că virusurile s-ar putea adapta la mediul înconjurător creând mai multe proteine diferite din aceeași genă. Cu alte cuvinte, virusii ar putea utiliza o genă pentru a crea două „chei” complet diferite, capabile să se încadreze în două „blocări” gazdă.
Ce înseamnă aceste rezultate?
Deși este prea devreme pentru a înțelege impactul deplin al acestei forme de evoluție recent descoperite, ne-ar putea ajuta să înțelegem infecțiile de răspândire, care apar atunci când o boală care începe la o specie ar putea începe să apară în alta. Deoarece SARS, Ebola și HIV au început toate ca transmitere de deversare, este ușor de observat de ce înțelegerea infecțiilor cu efect de răspândire este importantă pentru sănătatea publică.
Desigur, arată, de asemenea, că evoluția nu se întâmplă doar la nivel genetic. Și acest fenomen evolutiv recent descoperit ne poate oferi o perspectivă asupra locului în care au apărut unele boli infecțioase și unde se îndreaptă terenul.