Virus

Virus, infectious agent of small size and simple composition that can multiply only in living cells of animals, plants, or bacteria. The name is from a Latin word meaning „slimy liquid“ or „poison.“

První náznaky biologické povahy virů přinesly studie ruského vědce Dmitrije I. Ivanovského z roku 1892 a nizozemského vědce Martinuse W. Beijerincka z roku 1898. Beijerinck nejprve předpokládal, že zkoumaný virus je novým druhem infekčního agens, které označil jako contagium vivum fluidum, což znamená, že se jedná o živý, rozmnožující se organismus, který se liší od ostatních organismů. Oba tito badatelé zjistili, že onemocnění rostlin tabáku může být přenášeno činitelem, později nazvaným virus tabákové mozaiky, který prochází přes nepatrný filtr, jenž nepropouští bakterie. Tento virus a následně izolované viry nerostly na umělém médiu a nebyly viditelné pod světelným mikroskopem. V nezávislých studiích v roce 1915 britského badatele Fredericka W. Tworta a v roce 1917 kanadského vědce francouzského původu Félixe H. d’Hérelleho byly objeveny léze v kulturách bakterií, které byly připsány původci zvanému bakteriofág („požírač bakterií“), o němž je nyní známo, že se jedná o viry, které specificky infikují bakterie.

Unikátní povaha těchto původců znamenala, že pro jejich studium a klasifikaci bylo nutné vyvinout nové metody a alternativní modely. Studium virů omezených výhradně nebo z velké části na člověka však představovalo hrozivý problém nalezení vnímavého zvířecího hostitele. V roce 1933 se britským badatelům Wilsonovi Smithovi, Christopherovi H. Andrewesovi a Patricku P. Laidlawovi podařilo přenést chřipku na fretky a chřipkový virus byl následně adaptován na myši. V roce 1941 americký vědec George K. Hirst zjistil, že virus chřipky vypěstovaný v tkáních kuřecího embrya lze detekovat podle jeho schopnosti aglutinovat (stahovat k sobě) červené krvinky.

Významný pokrok učinili američtí vědci John Enders, Thomas Weller a Frederick Robbins, kteří v roce 1949 vyvinuli techniku kultivace buněk na skleněném povrchu; buňky pak mohly být infikovány viry způsobujícími dětskou obrnu (poliovirus) a další nemoci. (Do té doby bylo možné poliovirus pěstovat pouze v mozku šimpanzů nebo v míše opic). Kultivace buněk na skleněném povrchu otevřela cestu k identifikaci nemocí způsobených viry podle jejich účinků na buňky (cytopatogenní efekt) a podle přítomnosti protilátek proti nim v krvi. Buněčné kultury pak vedly k vývoji a výrobě vakcín (přípravků používaných k vyvolání imunity proti určité nemoci), jako je například vakcína proti polioviru.

Vědci byli brzy schopni zjistit počet bakteriálních virů v kultivační nádobě měřením jejich schopnosti rozbíjet (lyzovat) přilehlé bakterie v oblasti bakterií (trávníku) překryté inertní želatinovou látkou zvanou agar – působení virů vedlo k vyčištění neboli „plaku“. Americký vědec Renato Dulbecco v roce 1952 použil tuto techniku k měření počtu živočišných virů, které dokázaly vytvořit plaky ve vrstvách přilehlých živočišných buněk překrytých agarem. Ve 40. letech 20. století umožnil vývoj elektronového mikroskopu poprvé vidět jednotlivé částice virů, což vedlo ke klasifikaci virů a umožnilo nahlédnout do jejich struktury.

Pokroky, kterých bylo dosaženo v chemii, fyzice a molekulární biologii od 60. let 20. století, způsobily revoluci ve studiu virů. Například elektroforéza na gelových substrátech umožnila hlouběji pochopit složení bílkovin a nukleových kyselin virů. Sofistikovanější imunologické postupy, včetně použití monoklonálních protilátek zaměřených na specifická antigenní místa na proteinech, umožnily lépe poznat strukturu a funkci virových proteinů. Pokrok dosažený ve fyzice krystalů, které bylo možné studovat pomocí rentgenové difrakce, poskytl vysoké rozlišení potřebné k odhalení základní struktury drobných virů. Aplikace nových poznatků o buněčné biologii a biochemii pomohla určit, jak viry využívají své hostitelské buňky k syntéze virových nukleových kyselin a proteinů.

Zjistěte, jak lze využít neškodný bakteriální virus ke zvýšení výkonu lithium-kyslíkových baterií.

© Massachusetts Institute of Technology (A Britannica Publishing Partner)Zobrazit všechna videa k tomuto článku

Revoluce, která proběhla v oblasti molekulární biologie, umožnila studovat genetickou informaci zakódovanou v nukleových kyselinách virů – která virům umožňuje rozmnožování, syntézu jedinečných proteinů a změnu buněčných funkcí. Chemická a fyzikální jednoduchost virů z nich totiž učinila pronikavý experimentální nástroj pro zkoumání molekulárních dějů, které se podílejí na některých životních procesech. Jejich potenciální ekologický význam si lidé uvědomili na počátku 21. století po objevení obřích virů ve vodním prostředí v různých částech světa.

Tento článek pojednává o základní povaze virů: co jsou, jak způsobují infekci a jak mohou v konečném důsledku způsobit onemocnění nebo přivodit smrt svých hostitelských buněk. Podrobnější pojednání o konkrétních virových onemocněních naleznete v části infekce.