La evoluci贸n no solo dio forma al aspecto de nuestro planeta hoy, sino que contin煤a cambiando el mundo a peque帽a escala todos los d铆as. y aunque no puede (generalmente) ver c贸mo evolucionan los organismos d铆a a d铆a, cualquier evento evolutivo a peque帽a escala tiene el potencial de impactarnos como especie. Caso en cuesti贸n: microbios, como bacterias y virus. Debido a que evolucionan tan r谩pidamente, los microbios ofrecen una idea de c贸mo se produce la evoluci贸n en una l铆nea de tiempo acelerada y proporcionan un ejemplo de c贸mo la evoluci贸n puede afectar la salud humana, a veces con efectos desastrosos.
Si bien los cient铆ficos han estado estudiando la evoluci贸n de los microbios durante siglos, los investigadores descubrieron recientemente un nuevo camino de la evoluci贸n que profundiza nuestra comprensi贸n de c贸mo los virus se adaptan a su entorno. Siga leyendo para aprender m谩s sobre c贸mo la evoluci贸n da forma a nuestra relaci贸n con los microbios y los nuevos descubrimientos que agregan una nueva capa de complejidad a la evoluci贸n viral.
Un repaso: el papel de las mutaciones en la evoluci贸n.
Mientras que la biodiversidad en la Tierra hoy habla de los profundos efectos de la evoluci贸n, la evoluci贸n ocurre en una microescala con cambios gen茅ticos aleatorios. una mutaci贸n gen茅tica que cambia la prote铆na resultante de una manera que beneficia el 茅xito reproductivo de un organismo, como aumentar la eficiencia energ茅tica o aumentar la resistencia a la enfermedad, es m谩s probable que se transmita de generaci贸n en generaci贸n. por otro lado, las mutaciones gen茅ticas que cambian la prote铆na resultante de manera negativa y disminuyen el 茅xito reproductivo de un individuo tienen menos probabilidades de transmitirse, y pueden eliminarse gradualmente del conjunto de genes.
La forma m谩s f谩cil de ver la evoluci贸n en acci贸n hoy en d铆a es en la resistencia antimicrobiana. Las bacterias y los virus se encuentran entre las especies de mutaci贸n m谩s r谩pida, porque se replican extremadamente r谩pido (especialmente en comparaci贸n con los humanos). esto significa que pueden adquirir mutaciones r谩pida y r谩pidamente a trav茅s de generaciones de crecimiento que amplifican mutaciones beneficiosas y reducen las da帽inas. Las mutaciones gen茅ticas que proporcionan resistencia a los antibi贸ticos proporcionan una fuerte ventaja reproductiva para las bacterias que las tienen, por ejemplo, por lo que el desarrollo de superbacterias altamente resistentes es un problema de salud p煤blica.
Entonces, 驴c贸mo se aplica esto a los virus?
los virus tambi茅n usan mutaciones gen茅ticas para evolucionar y mantener la capacidad de infectar c茅lulas hu茅sped. los virus infectan a sus hu茅spedes identificando receptores espec铆ficos en las membranas de la c茅lula hu茅sped, receptores que les permiten ingresar a la c茅lula. Las prote铆nas especiales de identificaci贸n del hospedador en el virus se unen a los receptores del hospedador, como un encaje en una llave. Luego, el virus puede ingresar a la c茅lula (infectar el host) y "secuestrar" el sistema del host para generar m谩s virus.
los virus siguen las "reglas" est谩ndar para la evoluci贸n, y las mutaciones gen茅ticas pueden afectar su capacidad para infectar a un hu茅sped. una mutaci贸n gen茅tica que crea "claves" m谩s efectivas beneficia al virus, por ejemplo. por otro lado, las mutaciones gen茅ticas en los "bloqueos" de los hosts podr铆an terminar bloqueando un virus. Piense en ello como un juego del gato y el rat贸n: el virus favorece las mutaciones que le permiten afectar a los hosts y reproducirse de manera m谩s eficiente, mientras que el host favorece las mutaciones que lo protegen de la infecci贸n viral.
Si bien estos principios b谩sicos de la evoluci贸n no son nuevos, los cient铆ficos reci茅n est谩n descubriendo c贸mo los virus flexibles pueden ser, al evolucionar, la mejor "clave" para infectar nuevos hosts.
Una nueva investigaci贸n, publicada en Science en 2018, encontr贸 que los virus tambi茅n pueden adaptar la forma en que sus genes se traducen en prote铆nas. En lugar de seguir el paradigma general de "un gen, una prote铆na", los investigadores encontraron que los virus podr铆an adaptarse a su entorno creando m煤ltiples prote铆nas diferentes del mismo gen. en otras palabras, los virus podr铆an usar un gen para crear dos "claves" completamente diferentes, capaces de encajar en dos "bloqueos" del host.
驴Qu茅 significan estos resultados?
Si bien es demasiado pronto para comprender el impacto total de esta forma de evoluci贸n reci茅n descubierta, podr铆a ayudarnos a comprender las infecciones por contagio, que se producen cuando una enfermedad que comienza en una especie puede comenzar a aparecer en otra. Ya que los zaros, el 茅bola y el vih comenzaron como una transmisi贸n de desbordamiento, es f谩cil ver por qu茅 es importante para la salud p煤blica comprender por qu茅 las infecciones de desbordamiento son importantes.
Por supuesto, tambi茅n muestra que la evoluci贸n no solo ocurre a nivel gen茅tico. y este fen贸meno evolutivo reci茅n descubierto puede darnos una idea de d贸nde provienen algunas enfermedades infecciosas y hacia d贸nde se dirige el campo.