Isi
Evolusi tidak hanya membentuk penampilan planet kita hari ini, tetapi juga terus mengubah dunia dalam skala kecil setiap hari. Dan sementara Anda tidak dapat (biasanya) melihat bagaimana organisme berevolusi setiap hari, setiap peristiwa evolusi skala kecil memiliki potensi untuk mempengaruhi kita sebagai spesies. Contoh kasus: mikroba, seperti bakteri dan virus. Karena mereka berevolusi begitu cepat, mikroba menawarkan sekilas bagaimana evolusi terjadi pada garis waktu yang dipercepat dan memberikan contoh bagaimana evolusi dapat mempengaruhi kesehatan manusia, kadang-kadang dengan efek yang membawa malapetaka.
Sementara para ilmuwan telah mempelajari evolusi mikroba selama berabad-abad, para peneliti baru-baru ini menemukan jalur evolusi baru yang memperdalam pemahaman kita tentang bagaimana virus beradaptasi dengan lingkungannya. Baca terus untuk mengetahui lebih lanjut tentang bagaimana evolusi membentuk hubungan kita dengan mikroba, dan penemuan-penemuan baru yang menambah lapisan kompleksitas baru pada evolusi virus.
Penyegaran: Peran Mutasi dalam Evolusi
Sementara keanekaragaman hayati di bumi saat ini berbicara tentang efek mendalam dari evolusi, evolusi terjadi dalam skala mikro dengan perubahan genetik acak. Mutasi genetik yang mengubah protein yang dihasilkan dengan cara yang bermanfaat bagi keberhasilan reproduksi organisme, seperti meningkatkan efisiensi energi atau meningkatkan resistensi terhadap penyakit, lebih cenderung diturunkan dari generasi ke generasi. Di sisi lain, mutasi genetik yang mengubah protein yang dihasilkan dengan cara negatif dan mengurangi keberhasilan reproduksi individu lebih kecil kemungkinannya untuk ditularkan, dan mungkin dihapus dari kumpulan gen.
Cara termudah untuk melihat evolusi dalam aksi saat ini adalah dalam resistensi antimikroba. Bakteri dan virus adalah spesies yang bermutasi paling cepat, karena mereka bereplikasi dengan sangat cepat (terutama dibandingkan dengan manusia). Ini berarti mereka dapat memperoleh mutasi dengan cepat dan cepat melalui generasi pertumbuhan yang memperkuat mutasi yang menguntungkan dan mengurangi yang berbahaya. Mutasi genetik yang memberikan resistensi antibiotik memberikan keuntungan reproduksi yang kuat untuk bakteri yang memilikinya, misalnya, itulah sebabnya pengembangan superbug yang sangat resisten merupakan masalah kesehatan masyarakat.
Jadi Bagaimana Ini Berlaku untuk Virus?
Virus juga menggunakan mutasi genetik untuk berkembang dan mempertahankan kemampuan untuk menginfeksi sel inang. Virus menginfeksi inangnya dengan mengidentifikasi reseptor spesifik pada membran sel inang - reseptor yang memungkinkan mereka masuk ke dalam sel. Protein identifikasi inang khusus pada virus menempel pada reseptor inang, seperti kunci yang dipasang pada kunci. Virus kemudian dapat memasuki sel (menginfeksi host) dan "membajak" sistem host untuk menghasilkan lebih banyak virus.
Virus mengikuti "aturan" standar untuk evolusi, dan mutasi genetik dapat memengaruhi kemampuan mereka untuk menginfeksi inang. Sebagai contoh, mutasi genetik yang menciptakan "kunci" yang lebih efektif menguntungkan virus. Di sisi lain, mutasi genetik ke host "mengunci," bisa berakhir mengunci virus. Anggap saja seperti permainan kucing dan tikus: Virus mendukung mutasi yang memungkinkannya untuk mempengaruhi inang dan bereproduksi lebih efisien, sementara inang mendukung mutasi yang melindunginya dari infeksi virus.
Sementara prinsip dasar evolusi ini bukanlah hal baru, para ilmuwan baru saja menemukan bagaimana virus fleksibel dapat mengembangkan "kunci" terbaik untuk menginfeksi host baru.
Penelitian baru, diterbitkan di Ilmu pada tahun 2018 ditemukan bahwa virus juga dapat mengadaptasi cara gen mereka diterjemahkan menjadi protein. Alih-alih mengikuti paradigma umum "satu gen, satu protein", para peneliti menemukan bahwa virus dapat beradaptasi dengan lingkungannya dengan menciptakan beberapa protein berbeda dari gen yang sama. Dengan kata lain, virus dapat menggunakan satu gen untuk membuat dua "kunci" yang benar-benar berbeda, yang dapat dimasukkan ke dalam dua "kunci" host.
Apa Arti Hasil Ini?
Walaupun masih terlalu dini untuk memahami dampak penuh dari bentuk evolusi yang baru ditemukan ini, ini dapat membantu kita memahami infeksi spillover, yang terjadi ketika suatu penyakit yang dimulai pada satu spesies dapat mulai muncul pada spesies lain. Karena SARS, Ebola, dan HIV semuanya bermula sebagai penularan spillover, mudah untuk memahami mengapa memahami infeksi spillover penting bagi kesehatan masyarakat.
Tentu saja, ini juga menunjukkan bahwa evolusi tidak terjadi begitu saja pada tingkat genetik. Dan fenomena evolusi yang baru ditemukan ini dapat memberi kita wawasan tentang dari mana beberapa penyakit menular berasal dan ke mana arahnya.