Gigantický virus vzkříšen ze sibiřského ledu

Lovci gigantických DNA virů objevili nového držitele titulu Největší virus světa. Pithovirus sibericum měří 1 500 nanometrů a pochází z permafrostu o stáří 30 tisíc let.

Zvětšit obrázek

Nový král virů Pithovirus. Kredit: Julia Bartoli & Chantal Abergel, IGS, CNRS/AMU.

Jak jsme už na OSLU naznačovali a jak potvrzuje celá řada hororových science fiction příběhů, zahrávat si s rozmrazováním starobylého ledu není úplně rozumné. Nicméně, lidé jsou hraví a vědci obzvlášť a není snadné je uhlídat. Pro tentokrát bychom jim to ale mohli odpustit. Do sibiřského ledu, starého desítky tisíc let, se totiž pustili lovci gigantických virů a jejich úlovek, tak jako skoro vždy, prostě fantastický. Na scénu přichází nový a největší virus Pithovirus, tentokrát ale z nejmladší doby ledové!

Jean-Michel Claverie. Kredit: CNRS.

Jak už se stalo zvykem, sláva za objev nového rekordního viru, který je opět v mnoha ohledech nesmírně zajímavý, připadla rodinnému týmu evolučních biologů Jean-Michela Claverie a Chantal Abergel, z francouzské Univerzity Aix-Marseille. A jak jsme si u rekordních virů také zvykli, je to pozoruhodný příběh prvotřídní vědecké prohnanosti. Claverie a Abergelová loni ulovili hned dva druhy ohromných pandoravirů z protilehlých konců světa, které vzbudily respekt velikostí kolem 1 mikronu a se 2 556, respektive s 1 120 proteinovými geny. Mnozí z nás si tehdy říkali, že by rekordní viry s tak sexy jménem mohly v čele žebříčku největších virů světa pár let vydržet. Jenže, ukázalo se, že u gigantických virů si nemůžeme být jistí vážně vůbec ničím.

Uplynulo pouhých 7 měsíců a ejhle, máme tu Pithovirus sibericum. Jeho rodové jméno je zajímavou exkurzí do archeologie, protože ho objevitelé odvodili od velkých zásobních nádob ze starověkého Řecka, kterým se říkalo pithos. Mimochodem, bydlel-li kynický filozof Díogenés ze Sinópé v něčem extravagantním, tak to byl zřejmě právě pithos. Tvar pithu očividně poněkud připomíná virovou částici pithoviru. Řekové v nich často skladovali víno a Claverie se nechal slyšet, že jako Francouzi chtěli, aby se víno stalo součástí celého příběhu.

Zvětšit obrázek

Pandoravirus salinus. Podobný jen tvarem. Kredit: Ch. Abergel & J. Claverie.

S objevem pithoviru to bylo následovně. Tým Claverieho a Abergelové se před časem dozvěděl, že v Rusku vzkřísili silenku (Silene stenophylla), z nezralého plodu, který zahrabaly veverky severovýchodní Sibiře, před zhruba 32 tisíci let. Badatelé si řekli, že když je možné obživit zmrzlou silenku z doby ledové, proč by to nešlo s gigantickými viry? Získali od Rusů vzorku permafrostu starého cca 30 tisíc let, opatrně ho rozmrazili a pak do vzorků lstivě nalíčili návnadu. Gigantické viry se často množí v akantamébách a tak Claverie, Abergelová a spol. nalíčili živé akantaméby. Zní to neuvěřitelně, ale tip jim vyšel. Akantaméby začaly umírat a viníkem opravdu byl nový, doposud neviděný veliký virus.

Zvětšit obrázek

Zátka uzavírající pithovirus. Kredit: Legendre et al. (2014), PNAS.

Je nanejvýš zajímavé, že oválné pithoviry na první pohled připomínají již zmíněné pandoviry, ale ve skutečnosti jsou podle vědců hodně odlišné. Pithoviry mají sice rekordní rozměry a jejich délka kolem 1,5 mikronu (čili 1 500 nanometrů) je naprosto neslýchaná, ale pokud jde o velikost genomu, tak jsou mnohem skromnější než pandoraviry. Ohromná částice pithoviru, kterou na jednom konci uzavírá zátka se strukturou včelí plástve, je do značné míry prázdná, což Claverie s Abergelovou moc nechápou. Viry se obvykle snaží být velmi úsporné a efektivně využívat svůj vnitřní prostor. Pithoviry, které jsou 150 krát méně kompaktní, než bakteriofágy, jsou v tomhle naprosto ujeté. Mají úplně nejřidčeji uspořádaný genom ze všech známých virů.

Zvětšit obrázek

Pithy v paláci Knóssos, Kréta. Kredit: Agostino64, Wikimedia Commons.

Genom pithovirů obsahuje kolem 500 proteinových genů, což je sice na virus slušné, ale v porovnání s jinými gigantickými viry to není žádná sláva. Dvě třetiny proteinů pithoviru nemají obdobu u jiných virů. Zatímco pandoraviry při replikaci podle všeho intenzivně využívají služby jádra infikované buňky, pithoviry si stavějí replikační virovou továrnu v cytoplazmě, podobně jako některé další gigantické viry. Ostatně, ani podle sekvence DNA nejsou pithoviry blízké pandoravirům, ale rozměrově menším marseillevirům, megavirům a iridovirům. Každopádně jde o velké až gigantické viry s dvojřetězcovou DNA ze skupiny velkých nukleocytoplazmatických virů (NCLDV, NucleoCytoplasmic Large DNA Viruses).

Aleš Tomčala.
ÚOCHB, AVČR.

Jak podotýká Aleš Tomčala z Laboratoře evoluční protistologie Parazitologického ústavu, dříve Biologického centra Akademie věd v Českých Budějovicích, oživení zmrzlých virů z dob ledových i z méně vzdálené minulosti je představitelnější, než v případě celých buněk či organismů. Claverie a Abergelová neskrývají obavy, že globální oteplování společně s těžbou a vrty v polárních oblastech, může vzkřísit spoustu dávných virů, které by mohly být infekční a ohrozit zdraví lidstva. Virolog Curtis Suttle z Univerzity Britské Kolumbie ve Vancouveru to ovšem v komentáři pro Nature vidí jako poněkud přitažené za vlasy. Každý z nás denně vdechne spoustu virů ze vzduchu a ještě víc vypije ve vodě, třeba když plave v moři. Země je planetou virů a my čelíme přívalu, drsnějšímu než ruské okupační jednotky na Krymu, zjevně docela snadno. Stačí jen zhluboka dýchat a věřit své imunitě. Ostatně, nepochybně nás brzy čekají objevy dalších, úžasně bizarních gigantických virů.

V I D E O