進化は私たちの惑星が今日のように見える方法を形作っただけでなく、それは毎日小さな規模で世界を変え続けています。 そして、（通常は）生物が日々どのように進化するかを見ることができませんが、小規模な進化イベントは、種として私たちに影響を与える可能性があります。 適切な例：細菌やウイルスなどの微生物。 それらは非常に速く進化するので、微生物は加速されたときに進化がどのように起こるかを垣間見ることができます タイムラインと進化が人間の健康にどのように影響するか、時には悲惨な例を提供します 効果。
科学者は何世紀にもわたって微生物の進化を研究してきましたが、最近の研究者は ウイルスがウイルスにどのように適応するかについての理解を深める新しい進化の道を発見しました 環境。 進化が微生物との関係をどのように形作るか、そしてウイルスの進化に新たな複雑さの層を追加する新しい発見についてさらに学ぶために読んでください。
復習：進化における突然変異の役割
今日、地球上の生物多様性は進化の深刻な影響を物語っていますが、進化はランダムな遺伝的変化を伴うミクロスケールで起こります。 結果として生じるタンパク質を、生物の生殖の成功に役立つ方法で変更する遺伝子変異。 エネルギー効率の向上や病気への耐性の向上は、世代から世代へと受け継がれる可能性が高くなります 世代。 一方、結果として生じるタンパク質を否定的に変化させ、 個体の生殖の成功は受け継がれる可能性が低く、遺伝子から段階的に廃止される可能性があります プール。
今日の進化の実際を見る最も簡単な方法は、抗菌剤耐性です。 バクテリアとウイルスは、（特に人間と比較して）非常に速く複製するため、最も変化の速い種の1つです。 これは、彼らが突然変異を迅速かつ迅速に獲得し、有益な突然変異を増幅し、有害な突然変異を減らすことができることを意味します。 抗生物質耐性を提供する遺伝子変異は、細菌に強力な生殖上の利点を提供します。 たとえば、それらを持っているので、耐性の高いスーパーバグの開発は、そのような公衆衛生上の懸念事項です。
では、これはウイルスにどのように適用されますか？
ウイルスはまた、遺伝子変異を使用して、宿主細胞に感染する能力を進化させ維持します。 ウイルスは、宿主の細胞膜上の特定の受容体（細胞への侵入を可能にする受容体）を特定することにより、宿主に感染します。 ウイルス上の特別な宿主同定タンパク質は、鍵にぴったり合う錠のように、宿主受容体に付着します。 その後、ウイルスはセルに侵入し（ホストに感染）、ホストのシステムを「ハイジャック」してさらにウイルスを生成する可能性があります。
ウイルスは進化の標準的な「ルール」に従い、遺伝子変異は宿主に感染する能力に影響を与える可能性があります。 たとえば、より効果的な「鍵」を作成する遺伝子変異は、ウイルスに利益をもたらします。 一方、ホストの「ロック」に対する遺伝子変異は、最終的にウイルスをロックアウトする可能性があります。 いたちごっこのように考えてください。ウイルスは、宿主に影響を与え、 宿主はウイルスからそれを保護する突然変異を支持する一方で、より効率的に繁殖する 感染。
これらの進化の基本的な信条は新しいものではありませんが、科学者たちは今発見しているところです どうやって 柔軟なウイルスは、新しいホストに感染するための最良の「鍵」を進化させる可能性があります。
で公開された新しい研究 理科 2018年に、ウイルスは遺伝子がタンパク質に翻訳される方法にも適応できることがわかりました。 研究者たちは、一般的な「一遺伝子一タンパク質」のパラダイムに従う代わりに、同じ遺伝子から複数の異なるタンパク質を作成することで、ウイルスが周囲に適応できることを発見しました。 言い換えれば、ウイルスは1つの遺伝子を使用して、2つの完全に異なる「キー」を作成し、2つのホストの「ロック」に適合させることができます。
これらの結果はどういう意味ですか？
この新たに発見された進化の形態の完全な影響を理解するには時期尚早ですが、それは私たちを助けることができます ある種で発生する病気が発生し始める可能性があるときに発生するスピルオーバー感染を理解する 別の。 SARS、エボラ、HIVはすべてスピルオーバー感染として始まったため、スピルオーバー感染を理解することが公衆衛生にとって重要である理由は簡単に理解できます。
もちろん、それはまた、進化が遺伝子レベルで起こるだけではないことも示しています。 そして、この新たに発見された進化現象は、いくつかの感染症がどこから来たのか、そしてこの分野がどこに向かっているのかについての洞察を私たちに与えるかもしれません。