Obří viry je obecné označení pro viry, které svou velikostí a často i počtem genů převyšují nejmenší bakterie. Jejich objev relativizoval dříve ostrou hranici mezi buněčným a nebuněčným světem.

Obří viry je obecné označení pro viry, které svou velikostí a často i počtem genů převyšují nejmenší bakterie. Jejich objev relativizoval dříve ostrou hranici mezi buněčným a nebuněčným světem. | zdroj: npr.com


Obří viry mají vlastní genetický kód, jenž dokáže ovládat metabolismus jiných organismů

TÉMATA: viry | geny | metabolismus | věda | výzkum

user-avatar

Lenka Vovsová

11. 07. 2020 | 08:30

Čím více se toho vědcům o obřích virech podařilo zjistit, tím více otázek k tomuto tématu vyvstává. V porovnání s jinými známými viry jsou obří viry natolik velké, že mohou být snadno zaměněny za bakterie, přičemž velikost a složitost jejich genomů je pro vědce nadále velkou záhadou.

Obří viry byly poprvé objeveny v tomto století a jejich existence zpochybnila do té doby zažité předpoklady o tom, co viry skutečně jsou. Ukázalo se, že obří viry mají vlastní geny a genetický kód, s čímž se vědci ještě nikdy předtím nesetkali. 

Vědci z Virginia Tech ve svém výzkumu odhalili genetickou podobnost mezi obřími viry a buněčným životem. „Dříve se jednalo jen o velmi malé překrývání, ale čím více se o obřích virech dozvídáme, tím se toto překrývání zvětšuje,“ říká mikrobiální ekolog Frank Aylward a dodává: „V genomickém repertoáru mají mnohem více společného, než bychom ve skutečnosti očekávali.“

V rámci průzkumu virové diverzity vědci pečlivě prošli veřejně dostupné metagenomové databáze obsahující genetické kódy, z nichž sestavili genomy pro 501 různých druhů obřích virů v navrženém pořadí nukleocystoplasmatických obřích DNA virů (NCLDVs), většinou z vodního prostředí, ve kterém obří viry infikovali řasy.

Vedle výskytu očekávaných genů typických pro procesy konstrukce kapsidů nebo virovou infekčnost, zjistili, že obří viry disponují obrovskou rozmanitostí genů, jež se podílejí na aspektech buněčného metabolismu, včetně procesů jako je příjem živin, sběr světla a metabolismus dusíku.

Z výzkumu NCLDVs vyplývá, že obří viry získávají geny z buněčného života prostřednictvím laterárního přenosu genů – pohybu genetického materiálu mezi organismy, namísto přenosu z rodičů na potomky. Viry tímto způsobem mohou získat geny také od infikovaných hostitelů. 

Tým se ve výzkumu zaměřil také na hlubší evoluční linie virových metabolických genů, z  nichž vyvodil dlouhodobé vztahy mezi patogeny a hostiteli. Jejich symbiotický význam ale prozatím nebyl plně vysvětlen. 

„Znamená to, že viry mají tyto geny miliony let, dokonce miliardy let, jedná se o metabolické geny specifické pro viry,“ vysvětluje Aylward a pokračuje: „Jakmile viry infikují buňku, nemůžeme o ní dále přemýšlet jako o vlastní nezávislé entitě. Základní aspekty buněčné fyziologie jsou těmito viry po infekci obnoveny.“

Podle vědců mohly obří viry a jejich pradávní předkové přebývat vedle buněčných organismů dlouhé věky, tedy nejen uvnitř buněk, a po celou tuto dobu mají vliv na jejich metabolické procesy.

„Z historického hlediska se na viry pohlíželo spíše jako na doplňky buněčného života. Na  jejich vliv na biogeochemické cykly bylo nahlíženo především v souvislosti s dopady na mortalitu hostitele, než jako na vlastní přímou metabolickou aktivitu,“ vysvětlují svoje závěry autoři studie.

„Velké množství buněčných metabolických genů zakódovaných v genomech NCLDV v této studii vynáší na světlo alternativní pohled, podle něhož enzymy specifické pro viry hrají přímou roli ve formování fyziologie virů.“

V příštích výzkumech se vědci chystají prozkoumat, jak obří viry a jejich geny dále ovlivňují metabolismus hostitele. 

„Je to taška plná tajemství,“ říká o obřích virech mikrobiolog Mohammad Moniruzzaman a dodává: „Jsou jako velký les. Stojíte před ním a nevíte, co je v něm.“ 

Výsledky studie byly zveřejněny v Nature Communication.

user-avatar

Lenka Vovsová

11. 07. 2020 | 08:30

Zavří­t reklamu