SME
Streda, 23. október, 2019 | Meniny má Alojzia
KEĎ SA PRED ROKMI ZJAVILI PRVÉ SPRÁVY O OBROVSKOM VÍRUSE, NÁJDENOM V CHLADIARENSKEJ VEŽI KLIMATIZÁCIE VO VEĽKEJ BRITÁNII, NIK Z VEDCOV IM NEVERIL

Mimivírus zničil dogmy mikrobiálneho sveta

HIV, H5N1, vírus hepatitídy B. To by azda mohla byť "silná trojka" najpopulárnejších vírusov. Ten prvý ...

HIV, H5N1, vírus hepatitídy B. To by azda mohla byť "silná trojka" najpopulárnejších vírusov. Ten prvý vyvoláva AIDS, druhý vtáčiu chrípku, tretí žltačku. Najväčší doteraz známy vírus však medzi nimi chýba. Možno preto, že človeka zatiaľ zrejme neohrozuje. Volá sa mimivírus a príbeh jeho odhalenia môže smelo konkurovať trebárs histórii objavu penicilínu. Aj v ňom hrá ústrednú úlohu ľudská zvedavosť, tvorivosť a trpezlivosť, ale tiež všadeprítomná náhoda.

Začalo sa to v Bradforde

Priemyselné mesto Bradford na severe Anglicka na prvý pohľad nie je nádejným miestom pre objav exotickej formy života. Zdanie však klame. Pred dvoma rokmi francúzski výskumníci oznámili, že už dávnejšie našli v jednej z miestnych chladiarenských veží klimatizácie niečo, čo vyzerá ako veľký vírus. Taký veľký, že už svojou existenciou popiera všetky doterajšie pravidlá hry, ktoré odnepamäti vládnu v mikrobiálnom svete. Najmä to, že vírusy sú veľmi malé. Zvyčajne obsahujú niekoľko útržkov DNA alebo RNA zabalených do niekoľkých jednoduchých bielkovín s veľkosťou 100 nanometrov (miliardtin metra). Viac ani na vniknutie do bunky a rozmnoženie nepotrebujú. Preto až doteraz nemali status samostatnej životnej formy; považovali ich najskôr za vrecko chemikálií, ktoré vzniklo ako vedľajší produkt genetického programu života. Preto, ako napísal New Scientist, málokto z vedcov veril správam Francúzov o ohromnom víruse.

Článok pokračuje pod video reklamou

Bradfordský nález totiž rozbíja dogmu o tom, ako by mal vírus vyzerať. Mimivírus, ako ho nazvali, je vo svojej kategórii mamutom, ak nie priam dinosaurom. So svojimi 500 nanometrami v priemere (alebo 750, ak rátame jeho povrch zarastený "vlasmi"), je väčší než akýkoľvek známy vírus. Dokonca veľkosťou prekonáva aj mnohé baktérie. Ba čo viac, obsahuje prekvapujúcich 911 génov skrútených vo viac ako 1,2 milióne písmen (nukleotídov) zdvojenej DNA. Takéto usporiadanie génov je záhadou, lebo väčšina vírusov zdvojené gény nepotrebuje. Asi 60 z génov mimivírusu je rovnakých, ako majú baktérie, rastliny alebo zvieratá. Minimálne polovica génov tohto vírusového obra, teda okolo 450, je však pre vedcov nová. Tucty ďalších sú zapojené v procesoch, ktoré vedci považovali pre vírus za nadbytočné.

Iba vrecúška chemikálií?

Zvyčajný pohľad na vírusy ako na vrecúška chemikálií neschopné samostatného života pochádza z roku 1935. Vtedy Wendell Stanley z Rockefellerovho inštitútu v New Yorku analyzoval vírus mozaikovitosti tabaku. Zistil, že molekulárna výbava vírusu nestačí na to, aby v ňom prebiehali metabolické procesy ako v živých bunkách. Teda už viac ako 70 rokov vírusy vnímame ako daromné potulné kúsky genetického materiálu, používajúce všelijaké špinavé triky. Potrebujú ich na to, aby prenikli do bunky, a aby ovládli jej molekulárnu mašinériu podľa vlastného programu. A množili sa tak dlho, ako to bude len možné.

Keď rozmýšľajú o vírusoch špecialisti, vidia pred sebou väčšinou vírus typu HIV alebo hepatitídy D. Prvý je napriek svojej nebezpečnosti dosť chudobný, lebo vlastní iba 9 génov a menej ako 10 tisíc písmen genetického kódu, nukleotídov. Druhý je ešte chudobnejší a musí si vystačiť s jediným génom. To samozrejme neznamená, že každý vírus je takýto minimalista. Od roku 1990 mikrobiológovia akosi v tichosti objavili rad vírusov, ktoré majú DNA tvorenú 100 tisíc až 300 tisíc nukleotídmi. A našli v nich aj také čudné gény, ktoré sa zdali byť pre vírusy úplne zbytočné, napríklad gén, zapojený vo fotosyntéze.

Najskôr skončil v chladničke

Napriek výskumom, ktoré nachádzali čoraz väčšie vírusy, nebol na príchod mimivírusu pripravený doslova nik. Jeho zvláštny príbeh sa začal už v roku 1992. Vtedy mikrobiológ Timothy Rowbotham hľadal zdroj zápalu pľúc v Bradforde. Zobral vzorky z chladiarenskej veže mestskej klimatizácie a našiel v nich améby, infikované záhadným parazitickým mikróbom. Pretože si myslel, že je to baktéria, nazval ju Bradford coccus a snažil sa ju niekde zaradiť. Keďže sa mu to nepodarilo, urobil, čo mikrobiológovia občas s neznámymi mikróbmi robia: strčil vzorku do chladničky a nechal ju tam. Keď odišiel v roku 1998 na penziu, baktéria si našla cestu k Bernardovi La Scolaovi, bakteriológovi zo Stredomorskej univerzity vo francúzskom Marseille. Presnejšie, cestu si našiel on k nej.

La Scola si spočiatku tiež myslel, že narazil na baktériu, pretože pod svetelným mikroskopom mal mikrób jej veľkosť a tvar. Test, ktorý La Scola urobil, bol grampozitívny, a ako povedal, ak má niečo grampozitívny test, musí to byť nevyhnutne baktéria. Napriek tomu pri analýze RNA nemohol nájsť molekulu, spojenú s produkciou bakteriálnej bielkoviny. Preto poctivo zopakoval analýzu viac ako desať ráz; bezvýsledne.

Až potom dostal spásny nápad, pozrieť sa na predmet svojej frustrácie elektrónovým mikroskopom s podstatne vyššou rozlišovacou schopnosťou. S úžasom zistil, že tvarom nepripomína nijakú baktériu, ktorú doteraz videl. Mnohosten zložený z dvadsiatich trojuholníkov ako drahokam sa tvarom podobal skôr na vírus. Hľadajúc vo vypožičaných knihách o klasifikácii vírusov našiel podobnosť so skupinou, ktorá má veľmi zložitý názov: veľké nukleocytoplazmické DNA vírusy (NCLDV). Lenže aj ten najväčší z tejto skupiny bol v porovnaní s jeho mikróbom trpaslíkom.

Čo nevyšlo v Nature, vyšlo v Science

Vírus veľkosti baktérie? To bolo niečo, čo nemohli mikrobiológovia len tak ľahko prehltnúť. V roku 2002 svojho "tyrana" La Scola konečne pomenoval. Nazval ho mimivírusom pre jeho schopnosť skrývať svoju podstatu a napísal o ňom do britského Nature. Editori článok (logicky) odmietli ako nepreukazný. Predbežná sekvencia genómu mimivírusu však odhalila zopár génov, ktoré vyzerali ako vírusové, a krátky článoček o tom prijal americký Science. Koncom roku 2004 nasledovala publikácia celej sekvencie genómu, ktorá ukázala, že mimivírus nesie 26 z 31 génov, ktoré majú NCLVD spoločné. Napriek tomu pochybnosti pretrvávali.

"Veľa ľudí si myslelo, že to môže byť nová baktéria, o ktorej sa zatiaľ nevie," cituje New Scientist Elodieho Ghedina, experta na vírusy z Inštitútu výskumu genómu v Rockville, Maryland. "Lenže baktéria to nie je. To už je teraz úplne isté."

Sú rafinovanejšie, ako si myslíme

"Vírusy sú oveľa rafinovanejšie ako by tomu nasvedčoval náš obraz, ktorý sme si o nich utvorili; nie sú to iba primitívni zabijaci buniek," hovorí Luis Villarreal, riaditeľ Strediska výskumu vírusov na Univerzite v Kalifornii, Irvine. A o mimivíruse to platí doslova.

Okrem neuveriteľnej veľkosti najviac prekvapuje jeho komplexnosť. Medzi širokou paletou génov našli vedci veľa takých, ktoré by teoreticky vo víruse nemali čo robiť. Napríklad gény, ktoré pomáhajú metabolizovať veľké molekuly, gény na opravu DNA alebo gény, ktoré pomáhajú dávať bielkovinám správny tvar. Väčšina z nich ukazuje známky plnej funkčnosti. "Paradoxné je, že parazit typu mimivírusu by ozaj nemal mať tak veľa génov," tvrdí La Scola.

Predbežné výskumy časť tohto tajomstva odhalili. Napríklad prispôsobivosť bradfordského obra na vysoké teploty či iné extrémne podmienky vyvolala úvahy o tom, že dokáže dlhšie prežiť mimo svojho hostiteľa. Jeho vzhľad môže imitovať baktériu preto, aby viac "chutil" amébam, ktoré sa baktériami rady kŕmia, a lepšie tak prenikal do ich tela. Tieto adaptácie by si vyžiadali pomoc niekoľkých extra génov. Nie však toľkých.

Rodina obrov sa rozrastá

Mimivírus však nie je až takou vzácnosťou. Koncom roku 2005 sa rodina veľkých vírusov rozrástla. Curtis Suttle z Univerzity v Britskej Kolumbii začal sekvenovať vírus, ktorý pred desiatimi rokmi vytiahli z mexických vôd. Našiel v ňom gény podobné tým, ktoré má mimivírus, a predpokladá, že jeho genóm môže mať okolo 730-tisíc písmen (konkurent z Bradfordu má 1,2 milióna). "Nie je taký veľký, ale bez problémov získa striebornú medailu," povedal Suttle.

Zaujímavo dopadlo aj Claverieho porovnanie s veľkou databázou mikrobiálnych génov, ktoré nedávno získal v Sargasovom mori tím vedený slávnym Craigom Venterom (tento americký genetik sa pred niekoľkými rokmi najviac zaslúžil o urýchlené sekvenovanie ľudského genómu). Vo vzorkách zo Sargasového mora sa našlo minimálne sto génov podobných mimivírusovým. Znamená to, že nie je vylúčený ďalší zaujímavý objav, a že na Zemi žije veľa vírusov, príbuzných s naším "mamutom".

Naozaj pre nás nie je OBOR Z BRADFORDU nebezpečný?

Zatiaľ to nevyzerá, že by mimivírus mal záujem o niečo iné než améby. Ukázali to laboratórne pokusy La Scolu, ktorý ho zmiešal so širokou paletou buniek vrátane ľudských. Laboratórny pokus však, samozrejme, nemôže vyvrátiť obavy, že sa raz mimivírus môže zahryznúť do človeka. Pred časom zistili výskumíci z Univerzity v Alberte (Edmonton) zaujímavý fakt. Medzi 376 pacientmi so zápalom pľúc malo asi desať percent protilátky proti mimivírusu, to znamená, že s ním museli prísť do kontaktu. Podobné výsledky ukázala štúdia z Francúzska. Laboratórne testy priniesli iný znepokojivý poznatok: u myší, na ktoré vedci preniesli mimivírus, sa vyvinula choroba podobná zápalu pľúc.

Aj keď zatiaľ chýba priamy dôkaz, že by mimivírus mohol spôsobovať zápal pľúc u človeka, výskumníci berú túto možnosť úplne vážne. Tým skôr, že veľké množstvo prípadov tejto choroby spôsobuje niečo pre nás neznáme. A spomedzi známych príčin sa vyskytuje aj infekcia baktériami, ktoré, rovnako ako mimivírus, žijú zvyčajne v amébach.

Prečo teda v laboratóriu mimivírus neinfikoval ľudské bunky? Aj to je jedna z otázok, ktoré teraz výskumníci riešia.

Najčítanejšie na SME Tech

Inzercia - Tlačové správy

  1. Komerčné priestory v Jarabinkách: Istí zákazníci = isté tržby
  2. Týmto trikom sa dajú v aute umiestniť tri autosedačky
  3. Katarína pomáha ľuďom svojimi mydlami
  4. Rehabilitačná lekárka radí: Aj sedieť treba vedieť.
  5. Zabudni na prvoplánové kostýmy. Tu sa budeš skutočne báť
  6. Ako jazdí VW T-Roc s výkonom 300 koní?
  7. V prvom roku fixný výnos až do 8,5 % ročne
  8. Pitný režim je dôležitý. Čo robiť, ak nám čistá voda nechutí?
  9. Doplňte si knižnicu o svetovú klasiku už od 99 centov
  10. Deti jedia málo ovocia a zeleniny. Multivitamíny ich nenahradia
  1. Komerčné priestory v Jarabinkách: Istí zákazníci = isté tržby
  2. Zabudni na prvoplánové kostýmy. Tu sa budeš skutočne báť
  3. Rehabilitačná lekárka radí: Aj sedieť treba vedieť.
  4. Zdravotné stoličky Adaptic sú v predaji tiež na Slovensku
  5. IT je dokonalá ukážka slovenskej kreativity. Tretia časť
  6. Ako jazdí VW T-Roc s výkonom 300 koní?
  7. V prvom roku fixný výnos až do 8,5 % ročne
  8. Pitný režim je dôležitý. Čo robiť, ak nám čistá voda nechutí?
  9. Deti jedia málo ovocia a zeleniny. Multivitamíny ich nenahradia
  10. Doplňte si knižnicu o svetovú klasiku už od 99 centov
  1. IBA DNES: Získajte plný prístup na SME.sk na 30 dní zadarmo 17 870
  2. Bývať v novom sa dá aj bez hypotéky (a založenia nehnuteľnosti) 12 618
  3. Karibik: Dokonalý oddych v špičkových hoteloch 9 642
  4. Výskumný park v Rakúsku zistil, ako sa býva najzdravšie 8 843
  5. Doplňte si knižnicu o svetovú klasiku už od 99 centov 8 413
  6. Limitovaná ponuka: balík SME.sk + DIGI GO so zľavou až 52 % 7 246
  7. Prečo Lukáš chodí po tridsiatke ešte stále na strednú školu 5 769
  8. Lidl je odteraz všade! Vitajte v Lidl e-shope 5 473
  9. Vysokoškoláci zarobia už o 587 eur viac ako stredoškoláci 5 464
  10. 5 rád Ľudmily Kolesárovej, ako napísať projekt a získať grant 5 201