როგორ იცვლება ვირუსები ისე, როგორც ვუყურებთ ევოლუციას

ევოლუციამ არა მხოლოდ ჩამოაყალიბა ჩვენი პლანეტის დღეს, არამედ ის განაგრძობს სამყაროს მცირე მასშტაბის შეცვლას ყოველდღე. მიუხედავად იმისა, რომ ვერ ხედავთ (ჩვეულებრივ) როგორ ვითარდებიან ორგანიზმები ყოველდღიურად, ნებისმიერ მცირე ზომის ევოლუციურ მოვლენას აქვს გავლენა იქონიოს ჩვენზე, როგორც სახეობაზე. მაგალითი: მიკრობები, როგორიცაა ბაქტერიები და ვირუსები. იმის გამო, რომ ისინი ძალიან სწრაფად ვითარდებიან, მიკრობები გვთავაზობენ შეხედულებას, თუ როგორ ხდება ევოლუცია აჩქარებულზე ქრონოლოგია და წარმოადგინეთ მაგალითი იმისა, თუ როგორ შეიძლება ევოლუციამ გავლენა მოახდინოს ადამიანის ჯანმრთელობაზე, ზოგჯერ კი დამანგრეველი ეფექტები.

მიუხედავად იმისა, რომ მეცნიერები საუკუნეების განმავლობაში სწავლობდნენ მიკრობების ევოლუციას, მკვლევარებმა ახლახანს ისწავლეს აღმოაჩინა ევოლუციის ახალი გზა, რომელიც აღრმავებს ჩვენს გაგებას იმის შესახებ, თუ როგორ ეგუებიან ვირუსები მათ გარემო წაიკითხეთ დამატებითი ინფორმაცია იმის შესახებ, თუ როგორ აყალიბებს ევოლუცია მიკრობებთან ჩვენს ურთიერთობას და ახალი აღმოჩენები, რომლებიც ვირუსულ ევოლუციას სირთულის ახალ ფენას მატებს.

მიუხედავად იმისა, რომ დღეს ბიომრავალფეროვნება დედამიწაზე საუბრობს ევოლუციის ღრმა გავლენაზე, ევოლუცია ხდება მიკრომასშტაბიანზე, შემთხვევითი გენეტიკური ცვლილებებით. გენეტიკური მუტაცია, რომელიც ცვლის მიღებულ პროტეინს ისე, რომ სარგებელს მოუტანს ორგანიზმის რეპროდუქციულ წარმატებას, მაგალითად, ენერგოეფექტურობის გაზრდა ან დაავადებისადმი მდგრადობის გაძლიერება, სავარაუდოდ, თაობიდან გადადის თაობა. მეორეს მხრივ, გენეტიკური მუტაციები, რომლებიც უარყოფითად ცვლის შედეგად მიღებულ ცილას და ამცირებს ან ინდივიდუალური რეპროდუქციული წარმატება ნაკლებად გადადის და შეიძლება გენიდან ეტაპობრივად გავიდეს აუზი

დღეს მოქმედებაში ევოლუციის დანახვის უმარტივესი გზაა ანტიმიკრობული რეზისტენტობა. ბაქტერიები და ვირუსები ყველაზე სწრაფად მუტაცირებად სახეობებს შორისაა, რადგან ისინი ძალიან სწრაფად მრავლდებიან (განსაკუთრებით ადამიანებთან შედარებით). ეს ნიშნავს, რომ მათ სწრაფად და სწრაფად შეუძლიათ მუტაციების მოპოვება, რაც ზრდის მუტაციებს და ამცირებს მავნე ორგანიზმებს. გენეტიკური მუტაციები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ანტიბიოტიკულ რეზისტენტობას, ძლიერ რეპროდუქციულ უპირატესობას ანიჭებენ ბაქტერიებს მათ აქვთ, მაგალითად, რის გამოც მაღალი რეზისტენტული სუპერბაგების შემუშავება საზოგადოების ჯანმრთელობის პრობლემას წარმოადგენს.

ვირუსები ასევე იყენებენ გენეტიკურ მუტაციებს, რათა განვითარდნენ და შეინარჩუნონ მასპინძელი უჯრედების დაინფიცირების შესაძლებლობა. ვირუსები აინფიცირებენ მათ მასპინძლებს მასპინძელი უჯრედის მემბრანის სპეციფიკური რეცეპტორების იდენტიფიკაციით - რეცეპტორები, რომლებიც მათ უჯრედში შესვლის საშუალებას აძლევს. მასპინძლის რეცეპტორებს ემატება მასპინძლის სპეციალური საიდენტიფიკაციო ცილები ვირუსზე, მაგალითად, საკეტში გასაღება. შემდეგ ვირუსს შეუძლია შევიდეს უჯრედში (მასპინძელი დააინფიციროს) და მასპინძელი სისტემა "გატაცოს" მეტი ვირუსის წარმოსაქმნელად.

ვირუსები იცავს ევოლუციის სტანდარტულ "წესებს" და გენეტიკური მუტაციები გავლენას ახდენს მასზე მასპინძლის ინფექციის უნარზე. გენეტიკური მუტაცია, რომელიც ქმნის უფრო ეფექტურ "გასაღებებს", სარგებელს მოაქვს ვირუსისთვის, მაგალითად. მეორეს მხრივ, მასპინძელთა "საკეტებში" გენეტიკური მუტაციები შეიძლება დასრულდეს ვირუსის ჩაკეტვით. იფიქრეთ მასზე, როგორც კატა და თაგვი: ვირუსი ემხრობა მუტაციებს, რაც მას საშუალებას აძლევს გავლენა მოახდინოს მასპინძლებზე და უფრო ეფექტურად მრავლდება, ხოლო მასპინძელი ემხრობა მუტაციებს, რომლებიც იცავს მას ვირუსისგან ინფექცია

მიუხედავად იმისა, რომ ევოლუციის ეს ძირითადი პრინციპები ახალი არ არის, მეცნიერები ახლავე აღმოაჩენენ როგორ მოქნილ ვირუსებს შეუძლიათ შექმნან საუკეთესო "გასაღები" ახალი მასპინძლების დასნებოვნებისთვის.

ახალი კვლევა, გამოქვეყნებული ქ მეცნიერება 2018 წელს დაადგინეს, რომ ვირუსებს ასევე შეუძლიათ შეცვალონ თავიანთი გენების ცილად გადაქცევის გზა. ნაცვლად იმისა, რომ დაიცვან ზოგადი "ერთი გენი, ერთი ცილა" პარადიგმა, მკვლევარებმა დაადგინეს, რომ ვირუსებს შეეძლებათ მოერგონ თავიანთ გარემოცვას ერთი და იმავე გენიდან მრავალი სხვადასხვა ცილის შექმნით. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ვირუსებს შეუძლიათ გამოიყენონ ერთი გენი ორი სრულიად განსხვავებული "გასაღების" შესაქმნელად, რომელთაც შეეძლებათ მოთავსება ორ მასპინძელ "საკეტში".

მართალია ნაადრევია ევოლუციის ამ ახლად აღმოჩენილი ფორმის სრული გავლენის გაგება, მაგრამ ის დაგვეხმარება გვესმოდეს დაღვრის ინფექციები, რომლებიც ხდება მაშინ, როდესაც დაავადება შეიძლება დაიწყოს ერთ სახეობაში სხვა მას შემდეგ, რაც SARS, Ebola და აივ ინფექცია დაიწყო როგორც დაღვრის გადაცემა, ადვილი გასაგებია, თუ რატომ არის მნიშვნელოვანი დაღვრაზე ინფექციების გაგება საზოგადოებრივი ჯანმრთელობისთვის.

რა თქმა უნდა, ეს ასევე გვიჩვენებს, რომ ევოლუცია მხოლოდ გენეტიკური დონეზე არ ხდება. ამ ახლად აღმოჩენილმა ევოლუციურმა ფენომენმა შეიძლება მოგვცეს იმის გაგება, თუ საიდან გაჩნდა ზოგიერთი ინფექციური დაავადება და სად მიდის ეს სფერო.