A evolução não só moldou a forma como o nosso planeta se parece hoje, como continua a mudar o mundo em pequena escala todos os dias. E enquanto você não pode (geralmente) ver como os organismos evoluem no dia-a-dia, qualquer evento evolutivo de pequena escala tem o potencial de nos impactar como espécie. Caso em questão: micróbios, como bactérias e vírus. Como eles evoluem tão rapidamente, os micróbios oferecem um vislumbre de como a evolução acontece em um cronograma acelerado e fornecem um exemplo de como a evolução pode afetar a saúde humana, às vezes com efeitos desastrosos.

Enquanto os cientistas estudam a evolução dos micróbios Por séculos, pesquisadores descobriram recentemente um novo caminho de evolução que aprofunda nossa compreensão de como os vírus se adaptam ao seu ambiente. Leia para saber mais sobre como a evolução molda nossa relação com os micróbios e as novas descobertas que adicionam uma nova camada de complexidade à evolução viral.
Um Refrescante: O Papel das Mutações na Evolução
Enquanto a biodiversidade na terra hoje fala aos profundos efeitos da evolução, a evolução acontece em uma micro-escala com mudanças genéticas aleatórias. Uma mutação genética que altera a proteína resultante de uma forma que beneficia o sucesso reprodutivo de um organismo, como aumentar a eficiência energética ou aumentar a resistência a doenças, é mais provável que seja transmitida de geração para geração. Por outro lado, as mutações genéticas que alteram a proteína resultante de maneira negativa e diminuem o sucesso reprodutivo de um indivíduo têm menor probabilidade de serem transmitidas e podem ser eliminadas gradualmente do pool genético.
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A maneira mais fácil de ver a evolução em ação hoje é na resistência antimicrobiana. Bactérias e vírus estão entre as espécies com mutação mais rápida, porque se replicam com extrema rapidez (especialmente em comparação aos humanos). Isso significa que ambos podem adquirir mutações de maneira rápida e rápida, passando por gerações de crescimento que amplificam mutações benéficas e reduzem as mutações prejudiciais. Mutações genéticas que fornecem resistência a antibióticos proporcionam uma forte vantagem reprodutiva para as bactérias que as têm, por exemplo, e é por isso que o desenvolvimento de superbactérias altamente resistentes é uma preocupação de saúde pública.
Então, como isso se aplica aos vírus? > Os vírus também usam mutações genéticas para evoluir e manter a capacidade de infectar as células do hospedeiro. Os vírus infectam seus hospedeiros identificando receptores específicos nas membranas das células do hospedeiro - receptores que permitem que eles entrem na célula. Proteínas especiais de identificação do hospedeiro no vírus se ligam aos receptores do hospedeiro, como um encaixe em uma chave. O vírus pode então entrar na célula (infectar o hospedeiro) e "seqüestrar" o sistema do hospedeiro para gerar mais vírus.

Os vírus seguem as "regras" padrão da evolução, e as mutações genéticas podem afetar sua capacidade de infectar hospedeiro. Uma mutação genética que cria "chaves" mais eficazes beneficia o vírus, por exemplo. Por outro lado, mutações genéticas nas "fechaduras" dos hospedeiros podem acabar bloqueando o vírus. Pense nisso como um jogo de gato e rato: o vírus favorece mutações que permitem que ele afete os hospedeiros e se reproduza com mais eficiência, enquanto o hospedeiro favorece mutações que o protegem da infecção viral.

Enquanto esses princípios básicos da evolução não são novos, os cientistas estão descobrindo agora como os vírus podem ser flexíveis para desenvolver a melhor "chave" para infectar novos hospedeiros.

Nova pesquisa, publicada em Science
em 2018 descobriu que os vírus também podem adaptar a forma como seus genes são traduzidos em proteínas. Em vez de seguir o paradigma geral de "um gene, uma proteína", os pesquisadores descobriram que os vírus poderiam se adaptar ao ambiente ao criar múltiplas proteínas diferentes do mesmo gene. Em outras palavras, os vírus poderiam usar um gene para criar duas "chaves" completamente diferentes, capazes de se encaixar em duas "fechaduras" de host.
O que esses resultados significam?

Embora seja muito cedo para entender o impacto total dessa forma de evolução recém descoberta, poderia nos ajudar a entender as infecções indiretas, que ocorrem quando uma doença que começa em uma espécie pode começar a aparecer em outra. Desde que a SARS, o Ebola e o HIV começaram como transmissão de transbordamento, é fácil entender por que entender as infecções indiretas é importante para a saúde pública.

Naturalmente, isso também mostra que a evolução não acontece apenas em um contexto genético. nível. E esse fenômeno evolucionário recém-descoberto pode nos dar uma visão de onde vieram algumas doenças infecciosas e para onde o campo está indo.