Ces dernières années, les bactéries résistantes aux antibiotiques sont devenus un problème croissant pour de nombreux pays, les États-Unis inclus. résistance aux pesticides chez les insectes est parfois un problème pour les agriculteurs, et il peut aussi être un défi pour les responsables de la santé tentent de contrôler la propagation des maladies transmises par les moustiques, comme le paludisme et la dengue. À la fois la résistance bactérienne aux antibiotiques et la résistance des insectes aux pesticides sont des exemples d'évolution en action.
La diversité
réplication de l'ADN est un processus très précis, mais de temps en temps des erreurs se produisent; ces erreurs créent des changements dans le code génétique appelées mutations. insultes environnementales comme la lumière ultraviolette et certains produits chimiques peuvent aussi causer des mutations. Mutation crée la diversité génétique dans une population. Parmi les organismes sexuellement reproduisant comme des insectes, la reproduction sexuelle crée également une plus grande diversité génétique en combinant des gènes de deux parents et de "rebattre le pont" lors de la méiose, le processus qui génère des spermatozoïdes et des ovules. Chez les bactéries, les gènes peuvent également être transférés entre les individus par le biais de divers processus, collectivement appelé transfert horizontal de gènes (HGT).
Selection artificielle
Compte tenu de la diversité génétique dans les populations d'insectes et de bactéries, il est probable que certains individus de la population sont plus résistantes à un antibiotique ou pesticide donné que d'autres. L'application d'un pesticide ou d'un antibiotique est essentiellement la sélection artificielle; elle favorise les gènes de résistance en faisant en sorte que les organismes plus résistants sont les plus susceptibles de transmettre leurs gènes. Au fil du temps, en répétant ce processus peut conduire progressivement à une population beaucoup plus résistant que l'original.
Considérations
La surutilisation des antibiotiques est un facteur majeur, car il apporte plus de populations de bactéries en contact avec les antibiotiques, sélectionnant ainsi pour les organismes résistants. L'application de doses insuffisantes d'antibiotiques (ou pesticides) peut également conduire à l'émergence de la résistance, car elle permet aux individus à la fin plus résistantes du spectre de survivre et de transmettre leurs gènes, alors qu'une dose plus importante serait anéantir les individus plus résistants que bien.
Biochimie
Les modifications génétiques et biochimiques impliqués dans la résistance sont complexes et variées, bien que plusieurs thèmes communs reviennent souvent quand les scientifiques étudient ces organismes. Il arrive que les résultats de la résistance d'une modification de la structure de la protéine cible par l'antibiotique ou un pesticide; souvent elle résulte d'une amélioration de la capacité de décomposer le pesticide ou antibiotique ou exporter de l'organisme ou de la cellule. De nombreuses bactéries résistantes à la pénicilline, par exemple, possèdent une enzyme appelé bêta-lactamase qui décompose la molécule de pénicilline, rendant ainsi inefficace.