Nebuněčné organismy: Viry a jejich klasifikace

Základy virů

Viry jsou nebuněčné organismy, které můžeš vidět jen pod elektronovým mikroskopem. Představ si je jako "infekční nukleovou kyselinu" - jsou to v podstatě genetické instrukce zabalené v obalu.

Nemají vlastní metabolismus ani aparát pro tvorbu bílkovin, takže bez hostitelské buňky by byli mrtvý materiál. Virion je jedna částice viru, zatímco celá skupina se nazývá virus.

Jejich velikost je 20-300 nm a na rozdíl od bakterií nerostou, nedělí se a nemetabolizují. Virové bílkoviny jsou specifické a aktivují imunitní systém hostitele k tvorbě protilátek - tomu se říká antigenita.

Tip: Pamatuj si, že virus = parazit, který potřebuje hostitelskou buňku k životu!

Stavba virů

Každý virus se skládá ze dvou základních chemických látek: bílkoviny a DNA/RNA. Nukleová kyselina může být dvouřetězcová (dsDNA, dsRNA) nebo jednoretězcová (ssDNA, ssRNA), a to buď cyklická, nebo lineární.

Kapsid je bílkovinný obal složený z makromolekul zvaných kapsomery. Má pravidelný tvar a představuje kvartérní strukturu bílkoviny. Některé viry mají navíc membránový obal z bílkovin a fosfolipidů.

Podle tvaru rozlišujeme tři základní typy: trubicovitý (spirální symetrie, např. virus tabákové mozaiky), vláknitý (např. bakteriofágy s hlavičkou a bičíkem) a kulovitý s fosfolipidovou vrstvou a glycoproteinovými hroty.

Zajímavost: Membránový obal si virus "ukradne" z cytoplazmatické membrány hostitelské buňky!

Klasifikace virů

Viry dělíme podle hostitelské buňky. Bakteriofágy napadají bakterie a mají často bičíkatý tvar - jsou důležité v genetickém inženýrství. Cyanofágy útočí na sinice.

Eukaryotické viry zahrnují fytoviry (rostlinné), mykoviry (houby) a zooviry (živočišné). Rostlinné viry mají většinou RNA a jsou obalné, živočišné mohou být obalené i neobalené.

Podle typu nukleové kyseliny máme například PARVOVIRY (jedny z nejmenších), ADENOVIRY (způsobují záněty), nebo nebezpečné POXVIRY jako virus pravých neštovic. HERPESVIRY způsobují opar a plané neštovice.

Historická zajímavost: Pravé neštovice byly eradikovány 8.5.1980 díky práci včetně Karla Rašky!

Důležité viry

PIKORNAVIRY jsou nejmenší RNA viry - způsobují hepatitidu A, rýmu nebo dětskou obrnu. RETROVIRY jako HIV mají reverzní transkriptázu a způsobují vážná onemocnění.

ORTHOMYXOVIRY zahrnují chřipkové viry typu A (ptačí, prasečí chřipky) a typ B, C (lidské kolektivy). Mají proteiny H (hemaglutinin) a N (neuraminidáza) - odtud označení jako H1N1 u prasečí chřipky.

KORONAVIRY způsobují COVID-19, SARS a MERS. FILOVIRY jako ebola a marburg vyvolávají hemoragické horečky se smrtností 50-90%.

U chřipky pozor - u mladých lidí může pneumonie způsobit smrt kvůli přehnanému imunitnímu odporu, u starších jde spíš o klasický zápal plic.

Aktuálně: Chřipkové pandemie se objevují pravidelně - španělská (1918), asijská (1957), hongkongská (1968), prasečí (2009).

Typy infekcí a rozmnožování

Viry mohou způsobit latentní infekci (virus přetrvává bez množení, např. opar), aparentní (zjevnou) nebo inaparentní (bez příznaků). Nebezpečné jsou oportunní infekce u HIV pozitivních.

Bakteriofágy mají dva základní cykly rozmnožování. Lyzogenní cyklus znamená, že se virová DNA zabuduje do bakteriálního chromozomu jako profág a tiše se rozmnožuje s bakterií.

Za určitých podmínek (stres, záření) se profág aktivuje a přejde do lytického cyklu, který končí rozpadem bakterie a uvolněním nových virionů. To se stává asi jednou na 1000 dělení.

Pamatuj si: Temperovaný fág = bakterie s virovým chromosomem, která se chová normálně!

Lytický cyklus

Lytický cyklus probíhá v sedmi fázích a vždy končí zničením hostitelské buňky. Začíná kolizí viru s buňkou a adsorpcí na specifické receptory.

Následuje penetrace - u bakteriofágů vnikne jen nukleová kyselina, u živočišných virů celý virus. V reprodukční fázi se rozpadne chromozom hostitele a začne replikace viru (100-1000 kopií).

DNA+ vlákno se několikrát replikuje, část DNA- prochází transkripcí do mRNA a translací do bílkovin. V maturační fázi se tvoří kapsidy a zasouvají se do nich nukleové kyseliny.

Nakonec dojde k lýze - buňka přeplněná fágy (cca 300) se rozpadne a uvolní nové infekční viriony.

Důležité: RNA viry se rozmnožují pomocí reverzní transkriptázy - zpětný přepis do DNA!

Subvirové částice

Viroidy jsou jen ssRNA bez kapsidu (250 nukleotidů), které způsobují nemoci rostlin. Přenášejí se pylem nebo semenem a způsobují zakrnělost chmele nebo bledost okurek.

Virusoidy jsou satelity s 300-1500 nukleotidy, které se nedokáží rozmnožovat samy - potřebují pomocný virus. Příkladem jsou M-satelity kvasinek.

Priony jsou nejpodivnější - jsou to vlastní buněčné bílkoviny Prp^c, které se mohou změnit na infekční formu Prp^sc. Ta mění nervovou tkáň na nefunkční houbovitou strukturu se 100% smrtností.

Prionyové nemoci mají dlouhou inkubační dobu a jsou odolné vůči teplotám i enzymům. Patří sem scrapie ovcí, BSE (nemoc šílených krav) a Kreutzfeld-Jakobova choroba u lidí.

Šokující: Nemoc kuru u kmene Fore vznikala rituálním pojídáním zemřelých příbuzných!