Contenu
- Un rappel: le rôle des mutations dans l'évolution
- Alors, comment cela s’applique-t-il aux virus?
- Que signifient ces résultats?
L’évolution a non seulement façonné l’apparence actuelle de notre planète, mais elle continue de changer le monde à petite échelle chaque jour. Et bien que vous ne puissiez pas (généralement) voir comment les organismes évoluent au quotidien, tout événement évolutif à petite échelle a le potentiel de nous affecter en tant qu'espèce. Exemple: les microbes, comme les bactéries et les virus. Les microbes, parce qu’ils évoluent très rapidement, donnent un aperçu de la façon dont l’évolution se produit sur une ligne de temps accélérée et donnent un exemple de la façon dont l’évolution peut affecter la santé humaine, parfois avec des effets désastreux.
Alors que les scientifiques étudient l'évolution des microbes depuis des siècles, des chercheurs ont récemment découvert une nouvelle voie d'évolution qui approfondit notre compréhension de la façon dont les virus s'adaptent à leur environnement. Poursuivez votre lecture pour en apprendre davantage sur la manière dont l'évolution façonne notre relation avec les microbes et sur les nouvelles découvertes qui ajoutent une nouvelle couche de complexité à l'évolution virale.
Un rappel: le rôle des mutations dans l'évolution
Alors que la biodiversité sur la terre témoigne aujourd'hui des profonds effets de l'évolution, l'évolution se produit à une micro-échelle avec des changements génétiques aléatoires. Une mutation génétique qui modifie la protéine résultante de manière à améliorer le succès de la reproduction des organismes, par exemple en augmentant l'efficacité énergétique ou en renforçant la résistance aux maladies, est plus susceptible d'être transmise de génération en génération. D'autre part, les mutations génétiques qui modifient la protéine résultante de manière négative et réduisent le succès de la reproduction d'un individu sont moins susceptibles d'être transmises et peuvent être éliminées progressivement du pool génique.
Le moyen le plus simple de voir l'évolution en action aujourd'hui est la résistance aux antimicrobiens. Les bactéries et les virus font partie des espèces à mutation rapide, car ils se répliquent extrêmement rapidement (surtout par rapport à l'homme). Cela signifie qu'ils peuvent à la fois acquérir des mutations rapidement et subir rapidement des générations de croissance qui amplifient les mutations bénéfiques et réduisent celles qui sont nuisibles. Les mutations génétiques qui confèrent une résistance aux antibiotiques procurent un avantage considérable sur le plan de la reproduction aux bactéries qui les possèdent, par exemple, ce qui explique pourquoi le développement de superbactéries hautement résistantes est un problème de santé publique.
Alors, comment cela s’applique-t-il aux virus?
Les virus utilisent également des mutations génétiques pour évoluer et maintenir la capacité d'infecter les cellules hôtes. Les virus infectent leurs hôtes en identifiant des récepteurs spécifiques sur les membranes des cellules hôtes, récepteurs qui leur permettent de pénétrer dans la cellule. Des protéines spéciales d'identification de l'hôte sur le virus s'attachent aux récepteurs de l'hôte, comme une serrure s'insérant dans une clé. Le virus peut ensuite entrer dans la cellule (infecter l'hôte) et "détourner" le système de l'hôte pour générer plus de virus.
Les virus suivent les "règles" standard en matière d'évolution et les mutations génétiques peuvent avoir une incidence sur leur capacité à infecter un hôte. Une mutation génétique qui crée des "clés" plus efficaces profite au virus, par exemple. D'autre part, des mutations génétiques sur les hôtes "verrous" pourraient finir par bloquer un virus. Pensez-y comme à un jeu de chat et de souris: le virus favorise les mutations qui lui permettent d'affecter les hôtes et de se reproduire plus efficacement, tandis que l'hôte favorise les mutations qui le protègent de l'infection virale.
Alors que ces principes de base de l’évolution ne sont pas nouveaux, les scientifiques découvrent à présent Comment Les virus flexibles peuvent être la meilleure "clé" pour infecter de nouveaux hôtes.
Nouvelle recherche, publiée dans Science en 2018, les virus peuvent également adapter la façon dont leurs gènes sont traduits en protéines. Au lieu de suivre le paradigme général "un gène, une protéine", les chercheurs ont découvert que les virus pouvaient s'adapter à leur environnement en créant plusieurs protéines différentes à partir du même gène. En d'autres termes, les virus pourraient utiliser un gène pour créer deux "clés" complètement différentes, capables de s'intégrer dans deux "verrous" hôtes.
Que signifient ces résultats?
Bien qu'il soit trop tôt pour comprendre pleinement l'impact de cette forme d'évolution nouvellement découverte, cela pourrait nous aider à comprendre les infections par débordement, qui se produisent lorsqu'une maladie qui commence chez une espèce peut commencer à apparaître chez une autre. Depuis que le SRAS, l’Ebola et le VIH ont tous commencé comme une transmission par contagion, il est facile de comprendre pourquoi comprendre les infections en contournement est important pour la santé publique.
Bien sûr, cela montre aussi que l'évolution ne se produit pas simplement au niveau génétique. Et ce phénomène évolutif récemment découvert peut nous donner une idée de l'origine de certaines maladies infectieuses et de l'évolution du domaine.