Smrtonosné kódy – Viry

14.02.2021

Špatný kód. Špatný kód, který dokáže zničit to nejhezčí, nejkrásnější a nejčarovnější, co známe. Špatný kód, co dokáže spáchat tu nejhorší věc, co vůbec lze.

Zabalený ve svém kapsidu poklidně vyčkává, až napadne buňku. Poté ji hned zneužije, aby se co nejvíce namnožil a svého hostitele, který mu umožnil veškeré pohodlí, nechá zemřít. Pokračuje dál a dál a pokud není zastaven zničí tu jiskru. Jiskru, která dává fungovat celému Systému. Jiskru života.

Jsou tu všude. Vy je nevidíte, ale věřte, že jsou. Jednou nějaký nebezpečný vir může infikovat i vás a uhasit vám onu zázračnou jiskru.

Základní charakteristika

Prakticky vzato se jedná o špatnou zprávu zabalenou do bílkoviny, jak uvedl britský biolog Peter Medawar. A vlastně tomu tak i je. Je to genetická informace v proteinové schránce.

Vir je neživá biologická struktura, která je právě na ten život vázaná. Viry samy o sobě nejsou vůbec nijak (až na výjimky) aktivní. Reprodukce jsou schopné jen za pomocí hostitelské buňky.

Historie

O virech se kvůli jejich velice malé velikosti (do špendlíkové hlavičky se virů způsobujících nachlazení vejde 500 milionů) dlouho nevědělo. Až do konce 19. století se věřilo, že infekce způsobují vesměs bakterie, o ničem menším neměli tucha.

To se však průběhem času změnilo. V letech 1879 - 1882 se A. Mayer zajímal o mozaikovou chorobou tabáku. Prokázal, že šťávou z rozetřených nakažených listů se dá infikovat listy zdravé. Uzavřel to však tím, že původcem je "enzymu podobné kontagium".

Na něj poté roku 1892 navázal ruský botanik Dmitrij Ivanovskij. Svým pokusem, kdy extrakt z nakaženého tabáku přecedil přes síto, kterým bakterie neprojdou, zjistil, že nákazu způsobuje něco menší. Domníval se pořád, že to jsou bakterie. Až Nizozemec Martinus Willem Beijerinck vyslovil myšlenku, že se jedná o něco úplně jiného. Nazval to termínem "virus".

Poté se pokrok razantně zrychlil. 1898 - objevaná slintavka (1. objevený vir, co napadá živočichy), 1900 - objeven virus lidské zimnice.

Nevědělo se ale, co jsou vůbec viry zač. Vyřešil to až d'Herellův plakový test (1917) a především první elektronmikroskopický snímek virů (1939).

Skoro život

Lidstvo doposud vede spory o tom, jestli viry živé jsou či ne. Stejně jako živé organismy obsahují genetickou informací a mají schopnost se vyvíjet a přizpůsobovat podmínkám prostředí (= mutace).

Naopak oproti živým organismům viry nereagují na podněty, nejsou schopny samy růst, nemají způsobilost k metabolismů a co je nejhlavnější, nedokáží se sami rozmnožovat.

Jsou však i mezi nimi vyjímky. Například mimivirus má geny pro výrobu svých bílkovin. Ale ani tyto výjimky nejsou schopné se rozmnožit bez hostitele.

Původ virů

O původu virů se neustále spekuluje a pořádně se neví. Co se ale ví je to, že viry nejsou předchůdci buněk. Vznikaly a vyvíjeli se paralelně s buňkama.

Některé mohly vzniknout přímo z buněk či jejich organel a další vůbec z buněčného materiálu, který nabyl schopnost částečně nezávislé existence (kupříkladu z osamostatněné RNA molekuly, nebo z primitivní buňky, co ještě neměla DNA organizovánou do chromozomů).

Stavba virů

Jak už tu zaznělo dříve, jedná se o nukleovou kyselinu uzavřenou v bílkovinném plášti.

Tato schránka se jmenuje kapsida. Ta je tvořena proteiny a je často ve tvaru dvacetistěnu (hlavně u zoovirů).

V kapsidě sidlí genetický materiál ve formě buď DNA nebo RNA (vždy jen jeden typ).

Některé viry mohou mít i další části. Jednou z nich je vnější obal, který je tvořen z cytoplazmatické membrány, kterou vir hostitelské buňce "ukradne". Poté třeba bičík a bičíková vlákna u případu bakteriofága nebo enzymy kolem RNA u retrovirů.

Rozmnožování

Prvním cílem viru je navázat se na povrch buňky. Poté musí proniknout dovnitř. Dále, když už tam je, uvolní nukleovou kyselinu z kapsidu, kterou potom buňka replikuje. Během toho se taky vytvoří virové proteiny. Viriony (kompletní virová částice) zrají a následně se uvolňují ven.

Typy virů

ZOOVIRY

Je to označení pro viry napadající živočichy. Jsou dvojího druhu.

Viry obsahující ve svém vnitřku DNA jsou DNA-viry. K těm patří kupříkladu poxviry, které jsou vůbec nejkomplexnější. Spadají právě mezi ty, které se nejspíše vyvinuly ze samotných buněk či její organel.

V případě RNA to jsou RNA-viry. Ty jsou velmi nebezpečné. To kvůli tomu, že RNA není tak stabilní jako DNA, což zapříčiňuje snadnou mutaci. (Je to rovněž důvodem, proč vakcína proti chřipce musí být každý rok nová.) Sem taktéž spadají velmi zajímavá skupina retroviry. Ty sice mají RNA, avšak po vniknutí do buňky je přepsána do hostitelské DNA. To může být velikým problémem, jak je u toho například u HIV.

BAKTERIOFÁGY

Adenosine (original); en:User:Pbroks13 (redraw); ExE Boss (translation), CC BY-SA 2.5 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5> , via Wikimedia Commons

Tyto viry pro změnu napadají bakterie. 

Na rozdíl od zoovirů mají další stavební prvky. K těm patří krček, který navazuje na kontraktilní (=stažitelnou) dutou pochvu, bazální ploténka, bičíková vlákna a hlavně bičík. Bičík neslouží k aktivnímu pohybu, ale k infikaci buňky. (Kontraktilní pochva bičíku se stáhne a genetická informace ve formě DNA je vstříknutá do buňky.)

FYTOVIRY

Napadají rostliny. Známým zástupcem je již několikrát zmínovaný virus tabákové mozaiky.

MYKOFÁGY A CYANOFÁGY

Oba typy virů jsou v dnešní době pořád málo prozkoumané. Cyanofágy napadají sinice, kdežto mykofágy houby.

Nemoci

RNA-viry způsobují nemoci skoro neškodné jako rýmu či chřipku, ale i dětskou obrnu, zarděnky, příušnice, AIDS nebo dnes velice řešený Covid-19.

Mezi DNA-viry patří herpesviry (způsobují opary), pravé neštovice (variola), papilomaviry (způsobují bradavice) nebo hepatitida typu B.

Pozitivní využití

Viry dnes jsou využívány v genovém inženýrství. Pomocí viru můžeme třeba včlenit lidský gen do bakterie. (Ten nejdříve musíme vložit do viru.)

Zdroje

https://microbiologysociety.org/why-microbiology-matters/what-is-microbiology/viruses.html 

https://www.wikiskripta.eu/w/Viry 

https://cs.wikipedia.org/wiki/Virus 

https://www.biomach.cz/mikrobiologie/viry 

https://www.genetika-biologie.cz/viry 

Literatura

Jan Nejedlík, Ivo Staník: Chcete se dostat na lékařskou fakultu? 2.díl - biologie (3. vydání), SOKRATES, Brno, 2020

Radka Závodská: Biologie buněk, Scientia, Praha, 2006

Eduard Kočárek: Genetika, Scientia, Praha, 2008

DALŠÍ ČLÁNKY: