La evolución no solo dio forma al aspecto de nuestro planeta hoy, sino que continúa cambiando el mundo a pequeña escala todos los días. y aunque no puede (generalmente) ver cómo evolucionan los organismos día a día, cualquier evento evolutivo a pequeña escala tiene el potencial de impactarnos como especie. Caso en cuestión: microbios, como bacterias y virus. Debido a que evolucionan tan rápidamente, los microbios ofrecen una idea de cómo se produce la evolución en una línea de tiempo acelerada y proporcionan un ejemplo de cómo la evolución puede afectar la salud humana, a veces con efectos desastrosos.
Si bien los científicos han estado estudiando la evolución de los microbios durante siglos, los investigadores descubrieron recientemente un nuevo camino de la evolución que profundiza nuestra comprensión de cómo los virus se adaptan a su entorno. Siga leyendo para aprender más sobre cómo la evolución da forma a nuestra relación con los microbios y los nuevos descubrimientos que agregan una nueva capa de complejidad a la evolución viral.
Un repaso: el papel de las mutaciones en la evolución.
Mientras que la biodiversidad en la Tierra hoy habla de los profundos efectos de la evolución, la evolución ocurre en una microescala con cambios genéticos aleatorios. una mutación genética que cambia la proteína resultante de una manera que beneficia el éxito reproductivo de un organismo, como aumentar la eficiencia energética o aumentar la resistencia a la enfermedad, es más probable que se transmita de generación en generación. por otro lado, las mutaciones genéticas que cambian la proteína resultante de manera negativa y disminuyen el éxito reproductivo de un individuo tienen menos probabilidades de transmitirse, y pueden eliminarse gradualmente del conjunto de genes.
La forma más fácil de ver la evolución en acción hoy en día es en la resistencia antimicrobiana. Las bacterias y los virus se encuentran entre las especies de mutación más rápida, porque se replican extremadamente rápido (especialmente en comparación con los humanos). esto significa que pueden adquirir mutaciones rápida y rápidamente a través de generaciones de crecimiento que amplifican mutaciones beneficiosas y reducen las dañinas. Las mutaciones genéticas que proporcionan resistencia a los antibióticos 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 pública.
Entonces, ¿cómo se aplica esto a los virus?
los virus también usan mutaciones genéticas para evolucionar y mantener la capacidad de infectar células huésped. los virus infectan a sus huéspedes identificando receptores específicos en las membranas de la célula huésped, receptores que les permiten ingresar a la célula. Las proteínas especiales de identificación 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 célula (infectar el host) y "secuestrar" el sistema del host para generar más virus.
los virus siguen las "reglas" estándar para la evolución, y las mutaciones genéticas pueden afectar su capacidad para infectar a un huésped. una mutación genética que crea "claves" más efectivas beneficia al virus, por ejemplo. por otro lado, las mutaciones genéticas en los "bloqueos" de los hosts podrían terminar bloqueando un virus. Piense en ello como un juego del gato y el ratón: el virus favorece las mutaciones que le permiten afectar a los hosts y reproducirse de manera más eficiente, mientras que el host favorece las mutaciones que lo protegen de la infección viral.
Si bien estos principios básicos de la evolución no son nuevos, los científicos recién están descubriendo cómo los virus flexibles pueden ser, al evolucionar, la mejor "clave" para infectar nuevos hosts.
Una nueva investigación, publicada en Science en 2018, encontró que los virus también pueden adaptar la forma en que sus genes se traducen en proteínas. En lugar de seguir el paradigma general de "un gen, una proteína", los investigadores encontraron que los virus podrían adaptarse a su entorno creando múltiples proteínas diferentes del mismo gen. en otras palabras, los virus podrían usar un gen para crear dos "claves" completamente diferentes, capaces de encajar en dos "bloqueos" del host.
¿Qué significan estos resultados?
Si bien es demasiado pronto para comprender el impacto total de esta forma de evolución recién descubierta, podría 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 ébola y el vih comenzaron como una transmisión de desbordamiento, es fácil ver por qué es importante para la salud pública comprender por qué las infecciones de desbordamiento son importantes.
Por supuesto, también muestra que la evolución no solo ocurre a nivel genético. y este fenómeno evolutivo recién descubierto puede darnos una idea de dónde provienen algunas enfermedades infecciosas y hacia dónde se dirige el campo.