La evolución no solo dio forma a la apariencia actual de nuestro planeta, sino que continúa cambiando el mundo a pequeña escala todos los días. Y aunque no se puede (normalmente) ver cómo los organismos evolucionan día a día, cualquier evento evolutivo a pequeña escala tiene el potencial de impactarnos como especie. Caso en cuestión: microbios, como bacterias y virus. Debido a que evolucionan tan rápidamente, los microbios ofrecen una idea de cómo ocurre la evolución en un ritmo acelerado. cronología y proporcionar un ejemplo de cómo la evolución puede afectar la salud humana, a veces con consecuencias desastrosas efectos.
Si bien los científicos han estado estudiando la evolución de los microbios durante siglos, los investigadores recientemente Descubrió un nuevo camino de evolución que profundiza nuestra comprensión de cómo los virus se adaptan a sus ambiente. Siga leyendo para obtener más información sobre cómo la evolución da forma a nuestra relación con los microbios y los nuevos descubrimientos que agregan una nueva capa de complejidad a la evolución viral.
Un repaso: el papel de las mutaciones en la evolución
Si bien la biodiversidad en la tierra hoy habla de los profundos efectos de la evolución, la evolución ocurre a microescala con cambios genéticos aleatorios. Una mutación genética que cambia la proteína resultante de una manera que beneficia el éxito reproductivo de un organismo, como aumentando la eficiencia energética o aumentando la resistencia a las enfermedades, es más probable que se transmita de generación en generación. Generacion. Por otro lado, las mutaciones genéticas que cambian la proteína resultante de manera negativa y disminuyen un El éxito reproductivo del individuo es menos probable que se transmita y puede eliminarse gradualmente del gen. piscina.
La forma más fácil de ver la evolución en acción hoy en día es en la resistencia a los antimicrobianos. Las bacterias y los virus se encuentran entre las especies de mutaciones más rápidas, porque se replican extremadamente rápido (especialmente en comparación con los humanos). Esto significa que ambos pueden adquirir mutaciones rápidamente y experimentar rápidamente generaciones de crecimiento que amplifican las mutaciones beneficiosas y reducen las dañinas. Las mutaciones genéticas que brindan resistencia a los antibióticos brindan una gran ventaja reproductiva para las bacterias que tenerlos, por ejemplo, razón por la cual el desarrollo de superbacterias altamente resistentes es un problema de salud pública.
Entonces, ¿cómo se aplica esto a los virus?
Los virus también utilizan mutaciones genéticas para evolucionar y mantener la capacidad de infectar las células huésped. Los virus infectan a sus anfitriones identificando receptores específicos en las membranas de las células anfitrionas, receptores que les permiten ingresar a la célula. Las proteínas especiales de identificación del huésped en el virus se adhieren a los receptores del huésped, como un candado que encaja en una llave. Luego, el virus puede ingresar a la célula (infectando al anfitrión) y "secuestrar" el sistema del anfitrión para generar más virus.
Los virus siguen las "reglas" estándar para la evolución y las mutaciones genéticas pueden afectar su capacidad para infectar a un huésped. Una mutación genética que crea "claves" más eficaces beneficia al virus, por ejemplo. Por otro lado, las mutaciones genéticas en los "bloqueos" de los anfitriones podrían terminar bloqueando un virus. Piense en ello como un juego del gato y el ratón: el virus favorece las mutaciones que le permiten afectar a los hosts y reproducirse de manera más eficiente, mientras que el huésped favorece las mutaciones que lo protegen del virus infección.
Si bien estos principios básicos de la evolución no son nuevos, los científicos recién ahora están descubriendo cómo Los virus flexibles pueden desarrollar la mejor "clave" para infectar nuevos hosts.
Nueva investigación, publicada en Ciencias en 2018 descubrió que los virus también pueden adaptar la forma en que sus genes se traducen en proteínas. En lugar de seguir el paradigma general de "un gen, una proteína", los investigadores encontraron que los virus podían adaptarse a su entorno creando múltiples proteínas diferentes del mismo gen. En otras palabras, los virus podrían usar un gen para crear dos "claves" completamente diferentes, capaces de encajar en dos "cerraduras" de host.
¿Qué significan estos resultados?
Si bien es demasiado pronto para comprender el impacto total de esta forma de evolución recién descubierta, podría ayudarnos Comprender las infecciones indirectas, que ocurren cuando una enfermedad que comienza en una especie puede comenzar a aparecer en otro. Dado que el SARS, el ébola y el VIH comenzaron como transmisión indirecta, es fácil ver por qué comprender las infecciones indirectas es importante para la salud pública.
Por supuesto, también muestra que la evolución no solo ocurre a nivel genético. Y este fenómeno evolutivo recién descubierto puede darnos una idea de dónde provienen algunas enfermedades infecciosas y hacia dónde se dirige el campo.