Viry

Tento článek pojednává o organismech. O počítačových virech pojednává článek počítačový virus. Virus tabákové mozaiky

Virus (virus = latinsky jed) je struktura nacházející se na hranici mezi živým a neživým (nebuněčný organismus). Ty nejprimitivnější viry obsahují pouze svoji genetickou informaci ve formě DNA nebo RNA, které jsou uloženy v kapsidě a několik málo proteinů tvořících virový obal. Ty složitější mohou navíc obsahovat 1-2 obalové membrány pocházející z napadené buňky (ta vnější je obvykle obohacena virovými proteiny sloužícími k rozpoznání hostitelské buňky a k usnadnění průniku dovnitř) a enzymy, které jim mají usnadnit invazi do buňky a expresi své DNA či RNA.

Viry nejsou schopny samostatné existence bez hostitelské buňky, tedy přesněji nejsou schopny se bez hostitelské buňky reprodukovat. Buňka slouží pouze jen jako biologická továrna a sklad náhradních dílů potřebných pro vznik nových virů. Po splnění této role dochází k vypučení z buňky (a případně její destrukci) a nové viry se šíří dál i mimo napadený organismus.

Viry napadající bakterie se nazývají bakteriofágové, viry napadající sinice se nazývají cyanofágové atd. Některé viry napadají člověka a mohou způsobovat onemocnění. Žádné virové onemocnění nelze léčit antibiotiky. Důvodem podávání antibiotik u těchto onemocnění je předcházení následných takzvaných „superinfekcí“, tedy infekcí způsobených bakteriemi, které s odstupem několika dní napadnou předchozím virovým onemocněním oslabený organismus.

Historie

První virus byl popsán ruským vědcem Dimitrijem Ivanovským v roce 1892 jako „patogenní“ agens, který nelze odstranit filtrováním. Ivanovský použil šťávu z listů tabáku napadených virem tabákové mozaiky (TMV) a přefiltroval ji přes porcelánový filtr, který byl v té době používán na odstraňování bakterií. Filtrát však nadále obsahoval nějakou substanci způsobující infekci na pokusných tabácích. V roce 1898 tuto substanci menší než bakterie označil nizozemský mikrobiolog Martinus Beijerinck jako virus. V dalších pokusech pak tito vědci prokázali, že viry se nedokáží rozmnožovat na živných půdách používaných pro kultivaci bakterií a že ke svému růstu potřebují buňky hostitelského organismu.

Na pomezí života

Mezi vědci se stále vedou spory o to, zda považovat viry za živé organismy, či spíše za komplikovanější makromolekuly. Viry mají vlastní genom, jsou schopny reprodukce, vytvářejí vlastní proteiny a replikují vlastní DNA nebo RNA. Nic z toho však nedokážou bez hostitelské buňky, protože nemají žádný vlastní metabolismus, žádný zdroj energie. Funkční a infekční virus lze tak často složit pouhým smícháním jeho jednotlivých komponent. Například infekční virus tabákové mozaiky lze připravit smícháním chemicky syntetizované virové RNA a přečištěného virového obalového proteinu připraveného např. v modifikovaných bakteriích. Viry jsou tak někde na pomezí mezi živými organismy a neživou přírodou.

Stavba

Tři různé typy virů: v levé části virus infikující bakterie neboli bakteriofág, vpravo nahoře neobalený virus s ikosahedrální symetrií, vpravo dole retrovirus HIV u kterého je virová částice ještě obalena membránou s povrchovými glykoproteidy. Genomová nukleová kyselina je znázorněna modře

Je poměrně obtížné charakterizovat stavbu virové částice obecně. Viry se velmi liší velikostí – od částic o průměru okolo 800 nm (mimiviry), které lze spatřit i kvalitním světelným mikroskopem, až po částice o průměru okolo 20 nm, tj. o velikosti ribozómu. Virové částice mají rovněž různé tvary a symetrie – dvacetistěnné (ikosahedrální), dvanáctistěnné (dodekahedrické), helikální, tyčinkovité, viry kombinující několik symetrií (například fág T4) či zcela nepravidelné. Některé viry jsou kromě obalového proteinu ještě obaleny polopropustnou membránou – například viry chřipky nebo HIV.

Všechny virové částice však musí obsahovat dědičnou výbavu viru – genom. Virový genom obsahuje od několika málo genů (virus tabákové mozaiky má pouhé 3 geny) až po několik tisíc (genom mimivirů obsahuje 1260 genů, tj. dvakrát více než nejjednodušší bakterie). Virové geny a jimi kódované proteiny většinou rozdělujeme na strukturální, tj. takové, které tvoří součást infekční virové částice (virionu) a nestrukturální – tj. většinou enzymy zodpovědné za replikaci viru a za přeprogramování hostitelské buňky pro potřeby viru. Jindy jsou rovněž geny rozdělovány na rané (early) a pozdní (late) podle toho, jak dlouho po infekci hostitelské buňky začne jejich exprese.

Klasifikace

Dle virového genomu

Základní dvě skupiny virů podle jejich genomu jsou RNA viry a DNA viry, podle toho, zda oplývají DNA genomem (většina virů infikujících zvířata a bakterie) či RNA genomem (většina virů infikujících rostliny). Jako samostatnou skupinu pak rozeznáváme viry s RNA genomem schopné reverzní transkripce do DNA a integrace do hostitelského genomu. V praxi se však častěji používá tzv. Baltimorská klasifikace, která dělí živočišné viry do šesti tříd:

Díky tomu, že jsou neustále objevovány nové viry i v prostředích, kde je nikdo nečekal, a o těch již známých získáváme nové a podrobnější informace, je taxonomická klasifikace virů poměrně živý proces. Přibližně jednou ročně proto vydává International Comitee for Taxonomy of Viruses (Mezinárodní komise pro klasifikaci virů, ICTV) taxonomický seznam známých virů.

Dle hostitele

Rozmnožování

Rozmnožování virů probíhá tzv. replikací - dochází k absorpci a penetraci, poté proběhne syntéza enzymů pro replikaci nukleonové kyseliny viru, dále syntéza bílkovinných složek viru, vzniklé složky se seskupí do virionů, ty se poté uvolní z hostitelské buňky.

Virová onemocnění člověka

díky, wikipedie! podporujeme stroke.cz podporujeme google.cz