nauki ścisłe
Autor: Olga Orzyłowska-Śliwińska | dodano: 2012-08-09
Czy wirusy mogą atakować inne wirusy?

(Na zdjęciu: wirus Sputnik. Fot. AJ Cann/Wikipedia)

Wiadomo, że wirusy atakują bakterie, ale czy mogą atakować inne wirusy?

Odpowiada dr n. biol. Olga Orzyłowska-Śliwińska, redaktor Świata Nauki.

Wirusy mogą atakować komórki zwierzęce, roślinne i bakteryjne. W ostatnim przypadku są to bakteriofagi, które wstrzykują swój kwas nukleinowy do gospodarza (otoczka białkowa zwana kapsydem pozostaje na zewnątrz) i albo namnażają się, prowadząc do śmierci mikroorganizmu, albo wbudowują się do jego genomu. Zupełnie nie spodziewano się jednak, że wirusy potrafią też szkodzić innym wirusom, bo przecież wirus nie jest komórką.

Po raz pierwszy taką zdolność odkryli francuscy badacze u wirusa znalezionego w wodzie pochodzącej z paryskiej chłodni kominowej. Nadali mu nazwę Sputnik, ponieważ znano już wirusy, zwane satelitami, wymagające do rozwoju w gospodarzu obecności innych wirusów. Sputnik atakuje ogromnego Mamavirusa (APMV – wirusowego rekordzistę pod względem rozmiarów, o genomie większym od niejednej bakterii – liczącym 1200 tys. par zasad), który zaraża pierwotniaki z rodzaju Acanthamoeba. Przez analogię do bakteriofagów nowo odkryte wirusy nazwano wirofagami. Informacja na ten temat ukazały się w czasopiśmie Nature w 2008 roku, a dokładną analizę cyklu rozwojowego obu wirusów przedstawiono w Intervirology dwa lata później.

Sputnik charakteryzuje się ikozaedralnym (przypominającym dwudziestościan foremny) kapsydem o średnicy 50 nm. Jego materiał genetyczny składa się z 18 tys. par zasad i zawiera 21 otwartych ramek odczytu (sekwencji potencjalnie kodujących jakieś białko). Na powierzchni ma wypustki, które prawdopodobnie odgrywają rolę w adhezji do wypustek APMV, co ułatwia wspólne zarażenie pierwotniaka. Mamavirus wykazuje podobną budowę kapsydu i razem z wypustkami osiąga średnicę około 650 nm. Pod transmisyjnym mikroskopem elektronowym zaobserwowano, jak tego giganta oblepiają liczne wiriony Sputnika. Niektóre wirofagi znalazły się w jego kapsydzie. Produkcja kopii wirofaga często zaczynała się wcześniej niż Mamavirusów. W rezultacie koinfekcji liczebność APMV spadała, a jego wiriony w wielu przypadkach były uszkodzone. Na dodatek komórki ameby trzykrotnie rzadziej się rozpadały. Sputnik wykorzystywał zatem APMV jako fabrykę własnych kopii, przechwytując materiał genetyczny i białka. Co ciekawe, ten wirofag zawiera nie tylko geny APMV, lecz także innych wirusów infekujących eukarionty, eubakterie i archeony.

Kolejny wirus, odkryty przez Matthiasa Fischera i Curtisa Suttle`a z Kanady, atakuje wirusy CroV (mające największy genom – 730 tys. par zasad – wśród morskich wirusów), które infekują pewien gatunek żyjącego w morzu jednokomórkowego wiciowca – Cafeteria roenbergensis. Nazwano go Mavirus. Podobnie jak Sputnik nie jest zdolny do samodzielnej replikacji. Infekuje jednak wiciowca niezależnie od obecności CroV. Do budowy własnych kopii wykorzystuje elementy „konkurenta” – podbiera nukleotydy tworzące nić DNA oraz białka. Zmniejsza przez to produkcję CroV i ogranicza lizę wiciowców. Ponieważ informacja genetyczna Mavirusa przypomina transpozony (sekwencje samodzielnie przeskakujące w inne miejsce genomu w tej samej komórce i zmieniające aktywację genów, co kształtowało DNA eukariontów przez miliony lat), DNA Maverick/Polinton, podejrzewa się, że te transpozony wzięły swój początek od pradawnych krewniaków Mavirusów. Informacje o odkryciu ukazały się w kwietniowym numerze Science.

Trzeci wirofag to OLV (Organic Lake Virophage). Jego angielska nazwa nawiązuje do miejsca odkrycia – silnie zasolonego Jeziora Organicznego na Antarktydzie. OLV obiera sobie za cel phycodnavirusy namnażające się w glonach z klasy Prazynofitów (niemających ściany komórkowej). Ponieważ spora część materiału genetycznego OLV i phycodnavirusów jest taka sama, wskazuje to na wspólną ewolucję lub wymianę genów. Obecność OLV zmniejsza śmiertelność komórek gospodarza. Wyniki badań australijskiego zespołu, kierowanego przez Ricarda Cavicchioli, opublikowano na łamach kwietniowego wydania Proceedings of the National Academies of Sciences. Z artykułu wynika, że wirofagi występują w przyrodzie znacznie częściej, niż przypuszczamy. Naukowcy przeszukali bowiem bazę danych GOS (Global Ocean Sampling Expedition – zbiera metagenomiczne próbki z mórz i oceanów) i znaleźli sekwencje, które odpowiadały tym z OLV. Materiał pobrano w różnych miejscach na świecie: silnie zasolonej lagunie Wysp Galapagos, ujściu rzeki Delaware w stanie New Jersey i słodkowodnym jeziorze Gatun w Panamie. Świat wirofagów czeka zatem na dokładne zbadanie.

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 06/2011 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
11/2014
10/2014 - specjalny
Kalendarium
Październik
22
W 1964 r. kanadyjski komitet parlamentarny wybrał, spośród 2 600 zgłoszonych na konkurs propozycji, obecny wzór flagi Kanady.
Warto przeczytać
Przejrzyste kompendium, opisujące zmagania współczesnej fizyki z koncepcją podróży w czasie, począwszy od mechaniki kwantowej aż po kosmologię.
Wszyscy podróżujemy w czasie. Nieustannie suniemy w przyszłość, która zmienia się w teraźniejszość, a następnie w przeszłość.

WSPÓŁPRACUJEMY
Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Olga Orzyłowska-Śliwińska | dodano: 2012-08-09
Czy wirusy mogą atakować inne wirusy?

(Na zdjęciu: wirus Sputnik. Fot. AJ Cann/Wikipedia)

Wiadomo, że wirusy atakują bakterie, ale czy mogą atakować inne wirusy?

Odpowiada dr n. biol. Olga Orzyłowska-Śliwińska, redaktor Świata Nauki.

Wirusy mogą atakować komórki zwierzęce, roślinne i bakteryjne. W ostatnim przypadku są to bakteriofagi, które wstrzykują swój kwas nukleinowy do gospodarza (otoczka białkowa zwana kapsydem pozostaje na zewnątrz) i albo namnażają się, prowadząc do śmierci mikroorganizmu, albo wbudowują się do jego genomu. Zupełnie nie spodziewano się jednak, że wirusy potrafią też szkodzić innym wirusom, bo przecież wirus nie jest komórką.

Po raz pierwszy taką zdolność odkryli francuscy badacze u wirusa znalezionego w wodzie pochodzącej z paryskiej chłodni kominowej. Nadali mu nazwę Sputnik, ponieważ znano już wirusy, zwane satelitami, wymagające do rozwoju w gospodarzu obecności innych wirusów. Sputnik atakuje ogromnego Mamavirusa (APMV – wirusowego rekordzistę pod względem rozmiarów, o genomie większym od niejednej bakterii – liczącym 1200 tys. par zasad), który zaraża pierwotniaki z rodzaju Acanthamoeba. Przez analogię do bakteriofagów nowo odkryte wirusy nazwano wirofagami. Informacja na ten temat ukazały się w czasopiśmie Nature w 2008 roku, a dokładną analizę cyklu rozwojowego obu wirusów przedstawiono w Intervirology dwa lata później.

Sputnik charakteryzuje się ikozaedralnym (przypominającym dwudziestościan foremny) kapsydem o średnicy 50 nm. Jego materiał genetyczny składa się z 18 tys. par zasad i zawiera 21 otwartych ramek odczytu (sekwencji potencjalnie kodujących jakieś białko). Na powierzchni ma wypustki, które prawdopodobnie odgrywają rolę w adhezji do wypustek APMV, co ułatwia wspólne zarażenie pierwotniaka. Mamavirus wykazuje podobną budowę kapsydu i razem z wypustkami osiąga średnicę około 650 nm. Pod transmisyjnym mikroskopem elektronowym zaobserwowano, jak tego giganta oblepiają liczne wiriony Sputnika. Niektóre wirofagi znalazły się w jego kapsydzie. Produkcja kopii wirofaga często zaczynała się wcześniej niż Mamavirusów. W rezultacie koinfekcji liczebność APMV spadała, a jego wiriony w wielu przypadkach były uszkodzone. Na dodatek komórki ameby trzykrotnie rzadziej się rozpadały. Sputnik wykorzystywał zatem APMV jako fabrykę własnych kopii, przechwytując materiał genetyczny i białka. Co ciekawe, ten wirofag zawiera nie tylko geny APMV, lecz także innych wirusów infekujących eukarionty, eubakterie i archeony.

Kolejny wirus, odkryty przez Matthiasa Fischera i Curtisa Suttle`a z Kanady, atakuje wirusy CroV (mające największy genom – 730 tys. par zasad – wśród morskich wirusów), które infekują pewien gatunek żyjącego w morzu jednokomórkowego wiciowca – Cafeteria roenbergensis. Nazwano go Mavirus. Podobnie jak Sputnik nie jest zdolny do samodzielnej replikacji. Infekuje jednak wiciowca niezależnie od obecności CroV. Do budowy własnych kopii wykorzystuje elementy „konkurenta” – podbiera nukleotydy tworzące nić DNA oraz białka. Zmniejsza przez to produkcję CroV i ogranicza lizę wiciowców. Ponieważ informacja genetyczna Mavirusa przypomina transpozony (sekwencje samodzielnie przeskakujące w inne miejsce genomu w tej samej komórce i zmieniające aktywację genów, co kształtowało DNA eukariontów przez miliony lat), DNA Maverick/Polinton, podejrzewa się, że te transpozony wzięły swój początek od pradawnych krewniaków Mavirusów. Informacje o odkryciu ukazały się w kwietniowym numerze Science.

Trzeci wirofag to OLV (Organic Lake Virophage). Jego angielska nazwa nawiązuje do miejsca odkrycia – silnie zasolonego Jeziora Organicznego na Antarktydzie. OLV obiera sobie za cel phycodnavirusy namnażające się w glonach z klasy Prazynofitów (niemających ściany komórkowej). Ponieważ spora część materiału genetycznego OLV i phycodnavirusów jest taka sama, wskazuje to na wspólną ewolucję lub wymianę genów. Obecność OLV zmniejsza śmiertelność komórek gospodarza. Wyniki badań australijskiego zespołu, kierowanego przez Ricarda Cavicchioli, opublikowano na łamach kwietniowego wydania Proceedings of the National Academies of Sciences. Z artykułu wynika, że wirofagi występują w przyrodzie znacznie częściej, niż przypuszczamy. Naukowcy przeszukali bowiem bazę danych GOS (Global Ocean Sampling Expedition – zbiera metagenomiczne próbki z mórz i oceanów) i znaleźli sekwencje, które odpowiadały tym z OLV. Materiał pobrano w różnych miejscach na świecie: silnie zasolonej lagunie Wysp Galapagos, ujściu rzeki Delaware w stanie New Jersey i słodkowodnym jeziorze Gatun w Panamie. Świat wirofagów czeka zatem na dokładne zbadanie.