Virus - Vir

Virus – co je virus?

🦠 Nebuněčný vnitrobuněčný „cizopasník“ na pomezí živého a neživého.

Další názvy: vir · EN: virus · DE: Virus · PL: wirus · lat.: virus („jed“)

Rychlý přehled (TL;DR)

Virus je nebuněčný objekt, který se množí jen uvnitř buněk hostitele. Mimo buňku je „neaktivní částicí“ (virionem).
Neroste, nedělí se a nevyrábí si energii ani bílkoviny – vše „outsourcuje“ na hostitelskou buňku.
„Tělo“ viru tvoří kapsida (proteinový obal) + genom (DNA nebo RNA); některé mají i lipidový obal s glykoproteiny.
Antibiotika na viry nefungují; nasazují se jen při podezření na bakteriální superinfekci.
Známých je >6 500 druhů; v přírodě jich bude řádově více (např. v oceánech ~200 tisíc populací identifikovaných metagenomikou).

Co je virus? Definice a postavení na „stromu života“

Virus je vnitrobuněčný parazit (obligátní), který bez hostitelské buňky nedokáže realizovat základní projevy života. Přesto nese genetickou informaci (DNA/RNA) a podléhá evoluci. Proto se o virech často mluví jako o strukturách na pomezí života. Metaforicky: „jmelí na stromu života“.

Stavba virové částice (virionu)

Kapsida (proteinový plášť): chrání genom, často zprostředkovává vazbu na receptory hostitelské buňky.
Genom (nukleová kyselina): může být DNA nebo RNA, jedno- či dvouvláknový, lineární/kruhový, segmentovaný/nesegmentovaný.
Obal (u obalených virů): lipidová membrána s povrchovými glykoproteiny; pochází z membrán hostitelské buňky.

Velikost:

nejmenší viry ~16–18 nm (parvoviry, circoviry),
poxviry až ~300 nm,
obří viry: Mimivirus ~750 nm, Pandoravirus ~1000 nm, Pithovirus ~1500 nm (větší než nejmenší bakterie).

Geometrie kapsidy

Ikosaedrální (dvacetistěn): např. poliovirus, herpesviry; počet podjednotek souvisí s triangulačním číslem.
Helikální (šroubovice): např. virus chřipky, virus tabákové mozaiky; genom se vine podél osy kapsidy.

Genetická informace a typy genomů (Baltimorská klasifikace)

I. dsDNA (např. adenoviry)
II. ssDNA (parvoviry)
III. dsRNA (reoviry)
IV. (+) ssRNA – přímo čitelná jako mRNA (pikornaviry, koronaviry)
V. (−) ssRNA – nutná RNA polymeráza (ortomyxoviry – chřipka)
VI. ssRNA-RT – retroviry (HIV; reverzní transkripce)
VII. dsDNA-RT – hepadnaviry (HBV; reverzní transkripce)

Životní cyklus (obecně)

Adheze – přichycení k receptorům na buňce.
Vstup – fúze obalu / endocytóza / injekce genomu (bakteriofágy).
„Uncoating“ – uvolnění genomu do buňky.
Replikace a exprese – využití ribozomů a enzymů hostitele (často i virových polymeráz).
Sestavení (assembly) – skládání kapsidy + zabalení genomu.
Uvolnění – lýza buňky / pučení přes membrány (obalené viry).

U některých DNA fágů a herpesvirů existují i latentní fáze (lysogenie/latence) s reaktivací.

„Fágové“ a další specializace

Bakteriofágy – viry napadající bakterie.
Cyanofágy – fágové infikující sinice.
Virofágy – viry parazitující na obřích virech (např. Sputnik u mimivirů).

Výjimky, které „přepisují pravidla“

Obří viry (Mimi-, Pandoravirus, Pithovirus) – překvapují velikostí i početností genů (např. Mimivirus ~>1000 genů), někteří nesou i geny spojené s translací; přesto nejsou schopné replikace bez hostitele.

Historie objevů (stručný milník)

1892 – D. Ivanovskij: filtrát z tabáku s mozaikou je infekční, i když jím bakterie neprojdou.
1898 – M. W. Beijerinck: označuje původce jako contagium vivum fluidum („nakažlivá živoucí tekutina“).
1898 – první živočišný virus: slintavka a kulhavka.
1900 – první lidský virus: žlutá zimnice.
1911 – Peyton Rous: virus způsobující nádor (Rousův sarkom).
1917 – d’Herelle: plakový test pro kvantifikaci fágů.
1939 – první elektronmikroskopický snímek virů.
2. pol. 20. stol. – viry jako modelové organismy; rozvoj vakcín a genového inženýrství, výzkum onkogenních virů a HIV.

Viry v přírodě a ekosystémech

Oceány: metagenomika viromů (2019) popsala ~200 000 virových populací.
Odhady diverzity: savci mohou hostit statisíce dosud nepoznaných virů.
Viry regulují populace mikroorganismů, ovlivňují biogeochemické cykly a evoluční dynamiku.

Klinické minimum

Antibiotika na virová onemocnění neúčinkují.
Antivirotika (např. inhibitory polymeráz/proteáz, nukleos(t)idové analogy) cílí konkrétní kroky cyklu.
Vakcíny (živé atenuované, inaktivované, subjednotkové, vektorové, mRNA) jsou klíčovou prevencí.
Superinfekce: po virové infekci může přijít bakteriální – tehdy mají antibiotika smysl.

Slovníček pojmů

Virion – infekční virová částice mimo buňku.
Kapsida – proteinový plášť viru.
Obalený/neobalený virus – s/bez lipidového obalu.
Receptor – buněčná struktura, na kterou se virus váže.
Hostitel – organismus, jehož buňky virus využívá.
Latence/lysogenie – skrytá forma infekce s možností reaktivace.
Vektor – přenašeč (např. komár) u některých virů.

FAQ

Jsou viry „živé“?
Jsou na pomezí – evolučně se vyvíjejí a mají genomy, ale bez buňky nevykonají základní projevy života.

Proč antibiotika nezabírají?
Cílí bakteriální struktury/procesy, které viry nemají.

Jak se viry liší od bakterií?
Bakterie jsou buňky (vlastní metabolismus, dělení); viry jsou nebuněčné a závislé na hostiteli.

Co znamená „-fág“?
Přípona pro viry napadající určitou skupinu (bakteriofág, cyanofág; virofág parazituje na virech).

Související hesla v lexikonu

Parazit, Symbióza, Imunitní systém, Antivirotika, Vakcinace, Bakterie, Prvoci.

SEO (pro správce webu)

Meta title: Virus – definice, stavba, životní cyklus a historie | Lexikon
Meta description (≤160 znaků): Co je virus? Nebuněčný parazit, stavba virionu, typy genomů, cyklus, historie objevů i klinické minimum. Přehledně.
Klíčová slova: virus, virion, kapsida, obalený virus, bakteriofág, virofág, Baltimore klasifikace, antivirotika, vakcíny.