¿Por qué las mutaciones genéticas en virus y bacterias parecen ocurrir con tanta frecuencia y rapidez, pero en los humanos parece menos frecuente?

Hay dos partes para esto. Primero, los virus (el plural no está virii! [Corregido en la pregunta ahora]) y las bacterias suelen tener poblaciones muy grandes (muchos billones o trillones son comunes) y tiempos de replicación rápidos. Eso significa que incluso cuando las tasas de mutación son similares a las de los humanos, es más probable que una mutación beneficiosa particular aparezca en un cierto período de tiempo.

(Es decir, si una mutación beneficiosa ocurre una vez en mil millones, y aparecen mil millones de nuevos virus en una semana, mientras que los humanos tardan 25 años en generar un nuevo billón de personas, entonces el virus obviamente tiene más oportunidades de encontrar la mutación beneficiosa).

En segundo lugar, ciertas clases de virus también tienen tasas de mutación más rápidas. No todos lo hacen, pero muchos de los virus más famosos (influenza, VIH, polio) tienen tasas de mutación que son miles de veces más altas que para los humanos.

Las bacterias y muchos otros virus (viruela, herpes) tienen tasas de mutación que son similares a las de los humanos, así que esto no es algo universal.

La frecuencia de las mutaciones dañinas en los virus y las bacterias es, en términos generales, casi la misma que se vería en los humanos, aunque es difícil hacer una comparación uno a uno.

Gran parte de la diferencia en las tasas de mutación entre las bacterias y los humanos proviene de sus respectivos tiempos de generación: las bacterias se pueden dividir en tan solo 20 minutos, mientras que los humanos tardan aproximadamente 20 años. Cada generación es otra oportunidad para detectar mutaciones exitosas, por lo que encontrar mutaciones benéficas en bacterias y virus requiere menos tiempo de reloj que en los seres humanos; por lo tanto, parece que mutan “más rápido”.

En ambas clases de especies, la mayoría de las mutaciones pueden ser dañinas. Ambos usan el mismo código genético para fabricar proteínas por aproximadamente el mismo método, por lo que ambos son propensos a los mismos tipos de mutaciones dañinas. Las bacterias y los virus pueden ser más tolerantes a las mutaciones porque tienen menos partes que necesitan interactuar entre sí, pero esperaría que esta tolerancia sea del orden de aproximadamente 10% en vez de 10 veces más.

Las bacterias y los virus son organismos unicelulares. Las bacterias se multiplican a través de la división celular. Esto implica que el número de descendientes aumenta exponencialmente (2 ^ n veces). Y, su tasa de multiplicación es enormemente alta (una de las bacterias más comunes, E.coli se multiplica cada 15-20 minutos), mucho más que la tasa de reproducción de los humanos. Esta es la razón por la cual, aunque un gran número de generaciones tiene que pasar para obtener beneficios de las mutaciones genéticas, estos organismos pueden lograrlo mucho más rápido que los humanos.

Además del tiempo de generación (que otros han mencionado), algunos virus tienen altas mutaciones porque no hay un paso de corrección de pruebas cuando se replican.

Cuando los organismos celulares replican su ADN, tienen enzimas que “verifican” las parejas correctas (A que se unen a T) y pueden corregir los errores. Los virus que usan ARN como material genético no tienen este paso de revisión, por lo que tienen mayores tasas de mutación.