Kako virusi mijenjaju način na koji gledamo na evoluciju

Evolucija nije oblikovala samo način na koji danas izgleda naš planet, ona svakodnevno mijenja svijet u malim razmjerima. I dok ne možete (obično) vidjeti kako se organizmi razvijaju svakodnevno, bilo koji evolucijski događaj malog opsega može utjecati na nas kao vrstu. Slučaj: mikrobi, poput bakterija i virusa. Budući da se tako brzo razvijaju, mikrobi daju uvid u to kako se evolucija događa ubrzano vremensku traku i pružiti primjer kako evolucija može utjecati na ljudsko zdravlje, ponekad katastrofalno efekti.

Iako su znanstvenici stoljećima proučavali evoluciju mikroba, istraživači su nedavno otkrio novi put evolucije koji produbljuje naše razumijevanje o tome kako se virusi prilagođavaju svojim okoliš. Čitajte dalje da biste saznali više o tome kako evolucija oblikuje naš odnos s mikrobima i novim otkrićima koja virusnoj evoluciji dodaju novi sloj složenosti.

Osvježivač: uloga mutacija u evoluciji

Iako biološka raznolikost na zemlji danas govori o dubokim učincima evolucije, evolucija se događa na mikromjeru sa slučajnim genetskim promjenama. Genetska mutacija koja mijenja nastali protein na način koji pogoduje reproduktivnom uspjehu organizma, kao što je povećavanje energetske učinkovitosti ili jačanje otpornosti na bolesti, vjerojatnije će se prenijeti s generacije na generacija. S druge strane, genetske mutacije koje rezultirajuće bjelančevine negativno mijenjaju i smanjuju manja je vjerojatnost da će se reproduktivni uspjeh pojedinca prenijeti i može se postupno ukinuti iz gena bazen.

instagram story viewer

Evoluciju je danas najlakše vidjeti na djelu u antimikrobnoj rezistenciji. Bakterije i virusi spadaju u vrste koje najbrže mutiraju, jer se izuzetno brzo repliciraju (posebno u usporedbi s ljudima). To znači da oboje mogu brzo dobiti mutacije i brzo proći kroz generacije rasta koje pojačavaju korisne mutacije i smanjuju štetne. Genetske mutacije koje pružaju rezistenciju na antibiotike pružaju snažnu reproduktivnu prednost bakterijama koje imaju ih, na primjer, zbog čega je razvoj vrlo otpornih superbuba toliko zabrinut za javno zdravlje.

Pa kako se ovo odnosi na viruse?

Virusi također koriste genetske mutacije da bi evoluirali i održali sposobnost zaraze stanica domaćina. Virusi zaraze svoje domaćine identificiranjem specifičnih receptora na membrani stanice domaćina - receptora koji im omogućuju ulazak u stanicu. Posebni proteini za identifikaciju domaćina na virusu pričvršćuju se na receptore domaćina, poput brave koja se uklapa u ključ. Tada virus može ući u stanicu (zaražavajući domaćina) i "otimati" sustav domaćina kako bi generirao više virusa.

Virusi slijede standardna "pravila" za evoluciju, a genetske mutacije mogu utjecati na njihovu sposobnost zaraze domaćina. Na primjer, genetska mutacija koja stvara učinkovitije "ključeve" koristi virusu. S druge strane, genetske mutacije "brava" domaćina mogle bi na kraju zaključati virus. Zamislite to kao igru ​​mačke i miša: Virus favorizira mutacije koje mu omogućuju da utječe na domaćine i reproduciraju se učinkovitije, dok domaćin favorizira mutacije koje ga štite od virusa infekcija.

Iako ta osnovna načela evolucije nisu nova, znanstvenici tek sada otkrivaju kako fleksibilni virusi mogu razviti najbolji "ključ" za zarazu novih domaćina.

Novo istraživanje, objavljeno u Znanost u 2018. otkrio da virusi također mogu prilagoditi način na koji se njihovi geni prevode u protein. Umjesto da slijede opću paradigmu "jedan gen, jedan protein", istraživači su otkrili da se virusi mogu prilagoditi svojoj okolini stvaranjem više različitih proteina iz istog gena. Drugim riječima, virusi bi mogli koristiti jedan gen za stvaranje dva potpuno različita "ključa", sposobna za uklapanje u dvije "brave" domaćina.

Što znače ovi rezultati?

Iako je prerano za razumijevanje punog utjecaja ovog novootkrivenog oblika evolucije, mogao bi nam pomoći razumjeti prelijevanje infekcija koje se javljaju kada bi se bolest koja započinje u jednoj vrsti mogla početi pojavljivati ​​u još. Budući da su SARS, ebola i HIV započeli s prijenosom prelijevanja, lako je shvatiti zašto je razumijevanje prelijevajućih infekcija važno za javno zdravlje.

Naravno, to također pokazuje da se evolucija ne događa samo na genetskoj razini. A ovaj novootkriveni evolucijski fenomen može nam dati uvid odakle su neke zarazne bolesti i kamo to polje ide.

Teachs.ru
  • Udio
instagram viewer