Jak zmieniają się (mutują) wirusy

20 maja, 2020
Wraz z ogólnoświatową ekspansją koronawirusa ludzie zaczynają zadawać sobie pytanie, jak zmieniają się wirusy. Mutacja genomowa jest wyjaśnieniem tego zjawiska. Dowiedz się wszystkiego na ten temat z naszego dzisiejszego artykułu.

Pytanie, jak zmieniają się wirusy, staje się niezwykle popularne zaraz po tym gdy dochodzi do wybuchu epidemii. Obecnie, wraz z ekspansją koronawirusa w jego wariancie SARS-CoV-2, ludzie zaczynają ponownie zadawać sobie to pytanie.
Prawda jest taka, że ​​nauka ma wyjaśnienie tego zjawiska. Znajomość genetyki, a także badania naukowe przeprowadzane za każdym razem, gdy dochodzi do wybuchu epidemii, przyczyniły się do lepszego zrozumienia mechanizmu mutacji genetycznej w wirusach.
Wiemy na przykład o tym, że wirusy zawierają informacje genetyczne, których używają do przetrwania i namnażania się. Genom wirusowy, podobnie jak ludzkie DNA, koduje całą swoją informację. Obejmuje to, w jaki sposób infekuje, a nawet nosicieli, którzy mają być jego celem.

Wirusy ogólnie rzecz biorąc mutują na dwa podstawowe sposoby. Są nimi:

  • Rekombinacja. Dzieje się tak, gdy dwa lub więcej wirusów wymienia się fragmentami DNA lub RNA, modyfikując się poprzez strukturę tego drugiego.
  • Skok antygenowy, zwany także genetyczną reasortacją. Tutaj zmiana jest nieodłączna od wirusa. Zazwyczaj dzieje się tak z powodu błędu w replikacji materiału genetycznego.

Im liczniejsza jest zainfekowana populacja, tym większe występują szanse na mutację wirusa. Jednak nieprawidłowym nastawieniem jest jednak łączenie pytania „w jaki sposób wirusy się zmieniają” z zastanawianiem się nad tym, „na ile bardziej stają się one niebezpieczne”.

Koronawirus

Większość z takich przypadków mutacji, jak zobaczycie w tym artykule, przeistacza się w łagodniejsze formy, aby przetrwać. Gdyby stały się bardziej śmiertelne, straciliby swoich nosicieli lub żywicieli!

Wraz z ogólnoświatową ekspansją koronawirusa ludzie zaczynają zadawać sobie pytanie, jak zmieniają się wirusy. Mutacja genomowa jest wyjaśnieniem tego zjawiska. Dowiedz się wszystkiego na ten temat z naszego dzisiejszego artykułu.

Dlaczego wirusy mutują?

Odpowiedzią na pytanie, dlaczego wirusy się zmieniają, to po prostu błędy w replikacji. Niemal zawsze mutacja wirusa jest konsekwencją nieprawidłowości w kodowaniu jego RNA. Podczas gdy niektóre wirusy zawierają DNA, a nie RNA, to potencjalny błąd jest znacznie bardziej istotny w tym drugim.

Wynika to z faktu, że wirusy DNA mają bardziej wyrafinowany mechanizm odtwarzania swojej informacji genetycznej. W ten sposób popełniają mniej błędów, kopiując geny na potrzeby replikacji. W wirusach RNA mechanizm kontrolny jest bardziej szczątkowy.

Wirusy DNA wykorzystują enzymy zwane polimerazami, które są obecne w zakażonych komórkach. Możesz sobie wyobrazić wirusa DNA jako pasożyta, który wykorzystuje zasoby swojego żywiciela. Polimerazy DNA mają zdolność naprawy błędów.

Wirusy RNA są odmienne, ponieważ polimerazy DNA nie mogą w ich przypadku poprawić błędów. Prowadzi to do częstych mutacji. Wirus z RNA jako informacją genetyczną mutuje z zadziwiającą prędkością.

Teraz, jeśli będziemy trzymać się odpowiedzi na pytanie, dlaczego wirusy się zmieniają, powinniśmy powiedzieć, że robią to, aby przetrwać. Podobnie jak gatunki ewoluują dzięki wykorzystaniu sprzyjających zmian, aby przetrwać, wirusy robią to samo. Jednak zmiana nie zawsze jest równoznaczna ze wzrostem jego zjadliwości.

Podsumowując, wyjaśnieniem mutacji wirusów są błędy replikacji ich RNA.

Zapewne zaciekawi Cię także nasz inny artykuł: Koronawirus: jak zdezynfekować swój telefon komórkowy?

Czy zmiany w wirusach są zawsze groźne?

Nie. Mutacja wirusa nie zawsze powoduje, że staje się on bardziej śmiertelny lub mają większą zdolność zabijania. Jeśli się nad tym zastanowić, byłby to w końcu błąd ewolucyjny. Wirus nie może zabić zbyt wielu żywicieli, ponieważ w końcu sam umrze.

DNA

Wirusy zmieniają się, dostosowując się do warunków swoich nosicieli. Jeśli staną się mniej śmiertelne, mogą pozostać niezauważone, powielając się z jednej osoby na drugą. Ostatecznie jest to logiczny cel dla wirusów: utrwalanie się.

Wraz ze zmianą kodu genetycznego wirusa wzrasta również poziom odpowiedzi ze strony układu odpornościowego żywiciela. Prowadzi to do dziwnej równowagi, w której wirus nadal przeżywa wraz z żywicielami. Tak jest w przypadku grypy u ludzi, która co roku powoduje sezonowe epidemie i nawroty.

Co zostało odkryte na temat koronawirusa i jego mutacji?

Uniwersytet Pekiński przeprowadził badania naukowe w celu skodyfikowania szczepów wirusa SARS-CoV-2. Do tej pory naukowcy zidentyfikowali dwa typy tego koronawirusa, które nazwano odpowiednio „typem L” i „typem S”.

Typ L był bardziej rozpowszechniony podczas wybuchu epidemii w Wuhan w Chinach. To ten, który początkowo mutował, stając się zakaźny dla ludzi, gdy został po raz pierwszy przeniesiony między zwierzętami. Drugi szczep, czyli S, jest szczepem infekującym ludzi mniej więcej od lutego tego roku.

Typ L zmniejszył swoją obecność od stycznia tego roku. Eksperci uważają, że stało się tak z powodu ludzkich działań. Środki podjęte w celu ograniczenia ekspansji, wraz z nałożonymi kwarantannami, doprowadziły do mutacji w typ S, która okazuje się być łagodniejszą i mniej zjadliwą wersją SARS-CoV-2.

Mutacja wywołująca chorobę COVID-19 pozwoliła zacząć temu wirusowi zarażać ludzi, nie tylko zwierzęta.

Być może uznasz także ten artykuł za interesujący: Jaki jest najlepszy środek dezynfekujący w przypadku infekcji wirusowych?

Wirusy nie zawsze zmieniają się na gorsze

Wiedza na temat mutacji wirusów daje nam wskazówki na temat dalszej ewolucji epidemii. W większości przypadków osiągany jest stan maksymalnej przekazywalności wirusa, a następnie liczba przypadków maleje. Jednym z czynników prowadzących do tego jest interwencja człowieka, ale kolejnym ważnym jest mutacja samego wirusa.

W każdym razie zmiany w wirusach są dla nas zachętą jako ludzi do zmiany naszych nawyków i dążenia do zdrowszych środków. Zapobieganie jest kluczem do walki z mutacją wirusa.

  • Villordo, Sergio Manuel. Estudios de estructuras de ARN que regulan la replicación del virus del dengue en humanos y mosquitos. Diss. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2016.
  • Zhu, James, et al. “Profiling the immune vulnerability landscape of the 2019 Novel Coronavirus.” (2020).
  • Narayan, Opendra, Diane E. Griffin, and Janice E. Clements. “Virus mutation during ‘slow infection’: temporal development and characterization of mutants of visna virus recovered from sheep.” Journal of General Virology 41.2 (1978): 343-352.
  • Crotty, Shane, and Raul Andino. “Implications of high RNA virus mutation rates: lethal mutagenesis and the antiviral drug ribavirin.” Microbes and infection 4.13 (2002): 1301-1307.
  • Fournier, Emilie, et al. “A supramolecular assembly formed by influenza A virus genomic RNA segments.” Nucleic acids research 40.5 (2012): 2197-2209.