Co nás jako první napadne, když slyšíme o virech? Pravděpodobně jste přemýšleli o počítačových virech – škodlivých programech, které poškozují váš počítač. Ale není to jen tak, že řeknou někomu, kdo je nemocný, řekněme, chřipkou: “Je to virové, proto je teplota 39!” Pravděpodobně jsou skutečné viry spojeny s nemocemi a epidemiemi a počítačové viry se tak nazývají analogicky. Ale teď zjistíme, kdo jsou tito skuteční.
Proč se tak viry nazývají? Ukazuje se, že slovo „virus“ je latinského původu a znamená – co byste si mysleli? – Já! Nezáviděníhodné jméno. A není se čemu divit, protože viry byly dlouhou dobu spojovány výhradně s nebezpečnými nemocemi, vždy nakažlivými a někdy smrtelnými. Je například známo, že egyptský faraon Ramses V. zemřel na neštovice ve 1. století před naším letopočtem. E. (Obrázek XNUMX ukazuje fotografii hlavy faraonovy mumie). Pravda, tehdy nikdo nevěděl, že neštovice jsou virové onemocnění.
Mimochodem, první očkování proti neštovicím bylo provedeno v roce 1796. Anglický lékař Edward Jenner si všiml, že dojičky, které měly kravské neštovice (toto není pro člověka smrtelná nemoc), na neštovice nikdy nezemřely. Pak ho napadlo očkovat proti této smrtelné nemoci osmiletého chlapce Jamese Phippse, který nikdy neštovice neměl (obr. 2). U lidí s kravskými neštovicemi se na kůži tvoří pustuly nebo jinými slovy hnisavé puchýře. Jenner vnesl do chlapcovy rány tekutinu z pustul nemocné dojičky. Jamesovi se také objevily pustuly, ale brzy zmizely. Poté lékař chlapce nakazil neštovicemi. Musím říct, že to byl „odvážný“ čin, ale výsledek byl nepředvídatelný! Ale James přežil a získal imunitu a Edward Jenner a termín „očkování“ (od lat “vacca”, což znamená “kráva”) vešlo do historie.
Jenner ale netušil, co způsobilo neštovice. V 1. století byly všechny choroboplodné organismy a látky bez rozdílu nazývány viry. Teprve díky experimentům domácího biologa Dmitrije Iosifoviče Ivanovského tento zmatek ustal! Extrakt z rostlin infikovaných tabákovou mozaikou XNUMX prošel přes bakteriální filtry, kterými neprojdou ani ty nejmenší bakterie. Ukázalo se, že extrakt zůstal infekční pro jiné rostliny. To znamená, že původci tabákové mozaiky byly organismy menší velikosti než bakterie; nazývaly se filtrovatelné viry. Brzy se bakterie přestaly nazývat viry a samotné viry byly odděleny do samostatné říše živých organismů. Dmitrij Ivanovskij je po celém světě právem považován za zakladatele virologie – vědy o virech.
Obr. 2. Jenner očkuje Jamese Phippse proti neštovicím
Co jsme ale dosud o virech pochopili? Jen to, že jsou menší než bakterie. Proč se viry tak liší od jiných organismů? A proč bylo najednou nutné je oddělit do samostatného království? Zde je důvod. Na rozdíl od jiných živých organismů nemají viry buněčnou strukturu, a proto nemají všechny struktury charakteristické pro buňku. Jsou také jediní, kteří nevědí, jak samostatně vyrábět bílkoviny, hlavní stavební materiál všeho živého. Proto je jejich reprodukce mimo infikovanou buňku nemožná. Z tohoto důvodu mnoho vědců ne bezdůvodně považuje viry za intracelulární parazity.
Zástupci všech existujících království živých organismů bez výjimky se stávají obětí různých virů! Existují tedy rostlinné viry – virus tabákové mozaiky (obr. 3, vlevo), bonfire mosaic virus (tato rostlina je zobrazena na obrázku 3 vpravo) a virus žloutenky řepy, který někdy způsobuje dokonce epidemie. Mimochodem, virus do rostliny jen tak nepronikne. K infekci dochází při poranění rostlinné tkáně. Typický příklad: mšice pije mízu ze stonku a k tomu propíchne krycí tkáň – a virus je přímo tam.
Rýže 3. levý: tabákové listy infikované virem tabákové mozaiky. Vpravo: sveřep (lat. Brómus) je rod vytrvalých bylin z čeledi Poaceae. Když se za větrného počasí podíváte na houští ohně, jeho velké laty, ohýbající se ve větru jedním nebo druhým směrem, září načervenalým světlem ve slunečních paprscích, které velmi připomínají jazyky plamenů. Odtud pravděpodobně pochází ruský název této rostliny.
Na houby působí i viry, které způsobují například hnědnutí plodnic žampionů nebo změnu barvy u zimní medonosné houby. Mnoho nebezpečných onemocnění zvířat i lidí je také způsobeno viry: virus chřipky, HIV (virus lidské imunodeficience), virus Ebola, virus vztekliny, herpes virus, klíšťová encefalitida atd.
Existují dokonce viry, které infikují bakterie, nazývají se bakteriofágy 2. Na konci XNUMX. století si tak vědci z Pasteurova institutu všimli, že voda některých indických řek má baktericidní účinek, tedy pomáhá snižovat množení bakterií. A toho bylo dosaženo díky přítomnosti bakteriofágů v říční vodě.
Jak virus „žije“? Ve skutečnosti mezi vědci stále probíhá debata o tom, zda by viry měly být považovány za živé organismy, nebo ne. Nyní pochopíme proč. Virus existuje ve dvou formách. Mimo hostitelskou buňku jsou všechny části viru sestaveny do stabilní struktury – virionu. Nejeví známky života, ale „přežívá“ nepříznivé podmínky prostředí, a to vcelku úspěšně. Pokud takový virion pronikne do cílové buňky, pak se tam „svlékne“. Svléknout se znamená rozpadnout se a využít buňku k vytvoření nových částic – jejích potomků. Nové virové částice „shromážděné“ buňkou ji pak opustí ve formě stejných virionů.
Obr. 4. levý: virus tabákové mozaiky. V centru: Virus Campfire mosaic vypadá jako fotbalový míč (vpravo)
Pokud viriony nejsou buňky, jak jsou potom strukturovány? Ukazuje se, že všechny viry mají krásnou symetrickou skořápku. Může to být spirála jako virus tabákové mozaiky, který již známe (obr. 4, vlevo). Nebo může existovat konvexní mnohostěn, jako například u virů mozaiky ohně (obr. 4, uprostřed), herpesu (obr. 5, vlevo) atd. Virion mozaiky ohně má tvar fotbalového míče (obr. 4, vpravo). Ale nejen to, některé viry mají také další „zvonky a píšťalky“ – například lidský adenovirus A má hroty vyčnívající z vrcholů virionu, jako tyčinky se zesílením na koncích (obr. 5, střed). A bakteriofág vypadá jako mnohostěn se spirálou a nohami (obr. 5 vpravo).
Obr. 5. Zleva doprava: herpes virus, lidský adenovirus A, bakteriofág
Taková složitá skořápka by asi měla sloužit jako ochrana něčeho? Skutečně se za tím skrývá dědičná informace viru – předává ji potomkům. Při infekci buňky se tam některé viry nejen množí, ale také ji beznadějně „kazí“. V důsledku toho buňka buď zemře, nebo se chová nesprávně. Příkladem takového nesprávného chování je rakovinný nádor. Buňky v něm se nekontrolovaně dělí, zatímco normální buňky jsou vždy schopny se včas zastavit. Viry mohou způsobit rakovinu.
Obr. 6. Malé satelitní viry uvnitř obřího mimiviru
Ale nemyslete si, že viry poškozují pouze jiné organismy! Vědci z Pennsylvánské univerzity tedy prokázali, že pro člověka neškodný virus AAV2, který se vyskytuje téměř u všech lidí, zabíjí širokou škálu typů rakovinných buněk. Virus přitom neinfikuje zdravé buňky těla.
A nedávno se ukázalo, že viry také způsobují onemocnění. Mimivirus infikující amébu Acanthamoeba polyphaga, sama trpí jiným satelitním virem (obr. 6). Mimochodem, jmenuje se Sputnik. Tento satelitní virus využívá reprodukční mechanismy mimiviru, aby se sám rozmnožoval, čímž mu brání v normálním vývoji v buňce améby. Analogicky s bakteriofágy se mu říkalo virofág, tedy takový, který požírá viry. Můžeme říci, že přítomnost doprovodného viru v amébě jí poskytuje větší šanci na přežití v boji proti mimiviru.
Fuj. Navrhuji se na tomto místě prozatím zastavit. Když jsme se tedy o virech dozvěděli trochu více, doufáme, že je nebudeme soudit příliš přísně, protože si uvědomujeme, že někdy mohou být užitečné, a to nejen nám! Obecně je virologie mladá věda. Mnohé je samozřejmě již známo, ale stále je co učit! Připoj se k nám!
1 Časté virové onemocnění rostlin tabáku.
2 Bakteriofágy nebo fágy (od stará řečtina φαγω – “požírají”) – viry, které selektivně infikují bakteriální buňky.
