Viry byly dlouho považovány pouze za parazity více či méně škodlivé pro své hostitele. Převratné objevy posledních let ukázaly, že všudypřítomné viry, jejich mnohost, genetická rozmanitost a dynamické symbiotické vztahy s hostiteli je staví do centra vývoje života na Zemi. Většina virů má patrně s hostiteli komenzální vztahy a na hostitele nemá negativní dopad. Mohou však být „zásobárnou" sekvencí (a nových funkcí) pro hostitele v případě stresů vyžadujících rychlé změny. Viry, které jsou v antagonistickém vztahu k hostiteli, se nyní zdají být spíše zvláštností. Tyto viry se podílely a podílejí na vývoji imunitních systémů hostitelů, ovlivňují mnohost populací a ekologické vztahy. Viry vytvářející mutualistický vztah s hostiteli jsou důležité pro přežívání hostitelů. Symbiogenetické viry zanechávají v genomu hostitelů své sekvence a mohou je poskytnout pro další vývojové inovace.
Seznam nejdůležitějších citací z použité literatury:
COLSON, Philippe; LA SCOLA, Bernard; RAOULT, Didier. Giant Viruses of Amoebae: A Journey Through Innovative Research and Paradigm Changes. Annual review of virology, 2017, 4: 61-85.
MÁRQUEZ, Luis M., et al. A virus in a fungus in a plant: three-way symbiosis required for thermal tolerance. science, 2007, 315.5811: 513-515.
MI, Sha, et al. Syncytin is a captive retroviral envelope protein involved in human placental morphogenesis. Nature, 2000, 403.6771: 785-789.
ROOSSINCK, Marilyn J.; BAZÁN, Edelio R. Symbiosis: viruses as intimate partners. Annual review of virology, 2017, 4: 123-139.
STRAND, Michael R.; BURKE, Gaelen R. Polydnaviruses as symbionts and gene delivery systems. PLoS pathogens, 2012, 8.7: e1002757.
TENOEVER, Benjamin R. The Evolution of Antiviral Defense Systems. Cell host & microbe, 2016, 19.2: 142-149.
XU, Ping, et al. Virus infection improves drought tolerance. New Phytologist, 2008, 180.4: 911-921.
Viruses have long been considered to be just parasites that are more or less harmful to their hosts. The ground-breaking discoveries of the last few years have shown that these ever-present viruses, their abundance, genetic variety and dynamic symbiotic relationships with the host places them at the centre of the development of life on Earth. Most viruses evidently have commensal relations with their hosts, on which they do not have a negative effect. However, they can serve as a source of sequences (and new functions) for the host in the event of stresses that demand rapid changes. Viruses in an antagonistic relationship now appear to be unusual. These viruses have taken part in the development of their host's immune systems and have an influence on the abundance of the population and ecological relations. Viruses creating mutualistic relationships with the host are important for the latter's survival. Symbiogenetic viruses leave their sequences in the genome of their hosts and can provide them for further developmental innovations.
-
Schematické zobrazení mimiviru napadeného virofágem. Orig. M. Fraiberk
-
Paramyxoviry (šipky) jsou patogenní viry obratlovců, jejichž genomem je jednovláknová RNA v minus smyslu. Patří k nim např. virus spalniček nebo příušnic. Foto H. M. Lairdová
-
Infekce rostlin viry může prodloužit přežití rostlin při stresu ze sucha. Orig. M. Fraiberk, upraveno podle: M. J. Roossincková a E. R. Bazán (2017)
-
Bakteriofágy theta napadající Bacillus licheniformis. Bakteriofágy jsou schopny přežívat v bakteriích jako profág, kdy se jejich dvouvláknová DNA integruje do hostitelského genomu. Profág uděluje bakteriím imunitu k infekci příbuzným fágem. Při stresových podmínkách se virový genom může vyštěpit a bakterio- fág projde lytickým cyklem za vzniku nových virových částic. Blíže v textu. Foto J. Štokrová
-
Densovirus indukuje vývoj křídel u hostitelských mšic – díky tomu jsou schopné létat a virus tak může kolonizovat nové rostliny. Orig. M. Fraiberk
-
Exprese genomu polydnavirů (Polydnaviridae) ve vaječníku parazitoidních vosiček. Virový genom je začleněn do genomu vosiček (znázorněného modrou dvoušroubovicí) ve dvou vzdálených klastrech (na obr. oddělených dvojitou černou čarou). 1 – geny pro virulenci (tmavě modrá, světle modrá a žlutá) jsou replikovány, pomocí elementů zajišťujících excizi vyštěpovány a pomocí repetitivních sekvencí uzavřeny do formy plazmidové kruhové DNA (červené šipky); 2 – geny kódující proteiny potřebné pro tvorbu virových částic (šedě) jsou přepisovány do mediátorové RNA (mRNA) a translatovány; 3 – virion polydnaviru. Do kapsid jsou začleněny plazmidy obsahující geny virulence a kapsidy obaleny lipidickým obalem. Orig. M. Fraiberk
-
Životní cyklus parazitoidních vosiček. Žlutě – jejich vaječníky, kde ve specializovaných buňkách (calyx) probíhá replikace polydnavirů. Samice injikují vajíčka spolu s virem do housenek motýlů, kde se vylíhnou a vyvíjejí larvy. Geny virulence polydnavirů se exprimují v buňkách housenek a virové proteiny zajistí vývoj larev. Larvy pak opouštějí housenky, aby se zakuklily a dospěly. Housenky uhynou. Orig. M. Fraiberk
-
Papilomavirové částice krystalizující v jádře diferencovaných kožních buněk psa. Některé typy lidských papilomavirů se nacházejí běžně na kůži hostitelů, aniž by působily onemocnění. Jiné vyvolávají vznik bradavic. Existují také papilomaviry, jež mohou být příčinou nádorového onemocnění, např. karcinomu děložního čípku. Foto H. M. Lairdová
-
Virus lidské imunodeficience (HIV). Lipidický obal získávají retroviry pučením z infikované hostitelské buňky. Do cytoplazmatické membrány jsou inkorporovány virem kódované proteiny (produkty genové oblasti env), které vyčnívají z buněčné (a po vypučení z virové) lipidické dvojvrstvy. Foto H. M. Lairdová
-
Virion poxviru. Příbuzný poxvirus – virus pravých neštovic (Variola) je těžký lidský patogen, který patrně pochází z Asie, odkud se postupně dostal na všechny kontinenty a má na svědomí smrt stamilionů lidí. Díky systematickému očkování byl vymýcen. Poxviry se zdály být strukturou, velikostí i replikační strategií výjimkou mezi viry. Nyní je jejich čeleď Poxviridae řazena k velkému množství různých, nedávno objevených velkých virů seskupených prozatím do čeledí Ascoviri- dae, Asfarviridae, Iridoviridae, Marseilleviridae, Megaviridae, Pandoraviridae, Phycodnaviridae, Pithoviridae a Poxviridae. Je pro ně navržen řád Megavirales. Foto H. M. Lairdová