Az evolúció nemcsak formálta bolygónk kinézetét, hanem minden nap kis mértékben megváltoztatja a világot. És bár nem lehet (általában) látni, hogy az organizmusok hogyan fejlődnek nap mint nap, bármilyen kisméretű evolúciós esemény hatással lehet ránk mint fajra. Példa: mikrobák, például baktériumok és vírusok. Mivel olyan gyorsan fejlődnek, a mikrobák bepillantást engednek arra, hogy az evolúció miként zajlik felgyorsult állapotban és adjon példát arra, hogy az evolúció hogyan befolyásolhatja az emberi egészséget, néha katasztrofálisan hatások.
Míg a tudósok évszázadok óta tanulmányozzák a mikrobák evolúcióját, a kutatók nemrégiben egy új evolúciós utat fedezett fel, amely elmélyíti a vírusok alkalmazkodási módjainak megértését környezet. Olvassa el, hogy többet megtudjon arról, hogyan alakítja az evolúció a mikrobákkal való kapcsolatunkat, és az új felfedezésekről, amelyek új komplexitásréteget adnak a vírus evolúciójának.
Frissítés: A mutációk szerepe az evolúcióban
Míg a biodiverzitás a földön manapság az evolúció mély hatásairól szól, az evolúció mikroszkópban történik, véletlenszerű genetikai változásokkal. Egy genetikai mutáció, amely megváltoztatja a keletkező fehérjét oly módon, amely elősegíti a szervezet szaporodási sikerét, mint pl az energiahatékonyság növelése vagy a betegségekkel szembeni ellenálló képesség növelése nagyobb valószínűséggel kerül át a nemzedékről a másikra generáció. Másrészt azok a genetikai mutációk, amelyek negatív módon megváltoztatják a kapott fehérjét és csökkentik az an Az egyén reprodukciós sikerei kevésbé valószínű, hogy továbbadódnak, és fokozatosan kiválaszthatók a génből medence.
Az evolúció működésének legegyszerűbb módja manapság az antimikrobiális rezisztencia. A baktériumok és a vírusok a leggyorsabban mutálódó fajok közé tartoznak, mert rendkívül gyorsan szaporodnak (különösen az emberhez képest). Ez azt jelenti, hogy mindketten gyorsan megszerezhetik a mutációkat, és gyorsan növekedésen mennek keresztül, amelyek felerősítik a hasznos mutációkat és csökkentik a károsakat. Az antibiotikum-rezisztenciát biztosító genetikai mutációk erős reproduktív előnyt biztosítanak azoknak a baktériumoknak, amelyek például megvásárolja őket, ezért a rendkívül ellenálló szuperbugok kifejlesztése olyan közegészségügyi problémát jelent.
Tehát hogyan vonatkozik ez a vírusokra?
A vírusok genetikai mutációkat is felhasználnak a gazdasejtek megfertőzésének fejlődéséhez és fenntartásához. A vírusok úgy fertőzik meg gazdájukat, hogy azonosítanak specifikus receptorokat a gazdasejt membránjain - olyan receptorokat, amelyek lehetővé teszik számukra a sejtbe jutást. A víruson található speciális gazda-azonosító fehérjék kapcsolódnak a gazdareceptorokhoz, például egy kulcsba illeszkedő zár. Ezután a vírus bejuthat a sejtbe (megfertőzve a gazdát) és "eltérítheti" a gazdaszervezetet, hogy több vírust generáljon.
A vírusok betartják az evolúció standard "szabályait", és a genetikai mutációk befolyásolhatják a gazdaszervezet megfertőzésének képességét. A hatékonyabb "kulcsokat" létrehozó genetikai mutáció előnyös például a vírus számára. Másrészt a gazda "zárjainak" genetikai mutációi a vírus zárolását eredményezhetik. Gondolj csak úgy rá, mint egy macska és egér játékra: A vírus olyan mutációknak kedvez, amelyek lehetővé teszik, hogy befolyásolja a gazdaszervezeteket és hatékonyabban szaporodnak, míg a gazdaszervezet támogatja a mutációkat, amelyek megvédik a vírustól fertőzés.
Bár az evolúció ezen alaptételei nem új keletűek, a tudósok csak most fedezik fel hogyan A rugalmas vírusok képesek kifejleszteni a legjobb "kulcsot" az új gazdák megfertőzéséhez.
Új kutatás, megjelent Tudomány 2018-ban megállapította, hogy a vírusok képesek adaptálni a génjeik fehérjévé történő átalakítását is. Az általános "egy gén, egy fehérje" paradigma követése helyett a kutatók azt tapasztalták, hogy a vírusok alkalmazkodni tudnak a környezetükhöz, ha ugyanabból a génből több különböző fehérjét hoznak létre. Más szavakkal, a vírusok egy gén felhasználásával két teljesen különböző "kulcsot" hozhatnak létre, amelyek képesek két gazdaszervezet "zárjába" illeszkedni.
Mit jelentenek ezek az eredmények?
Bár túl korai megérteni az evolúció ezen új formájának teljes hatását, ez segíthet nekünk megérteni a spillover fertőzéseket, amelyek akkor fordulnak elő, amikor az egyik fajban kezdődő betegség megjelenhet egy másik. Mivel a SARS, az Ebola és a HIV mind spillover átvitelként indult, könnyen belátható, miért fontos a spillover fertőzések megértése a közegészségügy számára.
Természetesen ez azt is mutatja, hogy az evolúció nem csak genetikai szinten történik. Ez az újonnan felfedezett evolúciós jelenség betekintést nyújthat számunkra, honnan származnak egyes fertőző betegségek, és merre halad a terep.
