Úvod
Věda
Planeta země
Historie
Zajímavosti
Lifestyle
Záhady a napětí
Jak retroviry zapříčinily jednu z nejdéle trvajících pandemií v historii Země

Představte si pandemii, trvající 15 milionů let. A představte si, že se netýká jednoho druhu, ale protkává větší část stromu života různě příbuzných druhů savců.

A nakonec si představte, že je tato pandemie tak významná, že zanechala svou stopu i v našem vlastním genomu.

Viry s námi i ostatními organismy koexistují už po miliony let a nalezneme je, kdekoli se nachází i život.

Viry tak přirozeně ovlivňují evoluci všech organismů, i když se tento vliv často obtížně sleduje, jelikož za sebou nenechávají skoro žádné fosilie v pravém slova smyslu. To, jak vznikly a vyvíjely se v čase, zůstává nevyřešeno.

Jiskřičkou naděje v poodhalení jejich evoluce je celogenomové sekvenování dnešních organismů, v jejichž DNA jsou kusy virů nastřádány. A právě tyto úseky DNA mohou sloužit jako molekulární „fosilie“ k odhalení historie koexistence virů a jejich hostitelů.

Nejdéle trvající pandemie retrovirů probíhala v oligoceánu v období před 33 - 35 miliony let.
Nejdéle trvající pandemie retrovirů probíhala v oligoceánu v období před 33 – 35 miliony let.

Čím se liší retroviry od virů

Všechny živé organismy mají DNA plnou zbytků prastarých virů. Tyto zbytky známe jako endogenní retroviry (dále jen ERV). Endogenní znamená vznikající uvnitř, a v tomto případě jde o vnitřek DNA hostitele.

Retroviry jako takové obvykle vyvolávají závažná onemocnění. Běžně infikují somatické buňky, a pokud se dostanou do zárodečných buněk (tedy vajíček a spermií), vytvoří se tzv. endogenní retroviry.

Samy se včleňují do DNA svého hostitele a chovají se jako jeho součást. A právě když se dostanou do reprodukčních buněk, virová sekvence je následně přenášena z rodičů na potomky.

Proteiny odvozené od endogenních retrovirů chrání hostitele před retrovirovou infekcí z vnějšího prostředí.
Proteiny odvozené od endogenních retrovirů chrání hostitele před retrovirovou infekcí z vnějšího prostředí.

Propašování ERV do genomu

Ve skutečnosti jsou viry začleněné do genomu svých hostitelů jen vcelku vzácně. Aby se tam dokázaly dostat, vše musí mít své správné načasování.

Po integraci do DNA spermie nebo vajíčka se musí virus dostat do konkrétního místa buňky tak, aby nepoškodil její chod nebo ji nezabil.

Také se musí dostat do té pravé zárodečné buňky, která bude v budoucnu spoluvytvářet zygotu, aby se tak dostal do další generace. V genomu hostitele se musí i nadále udržet, a to i přes to, že se organismy neustále evolučně vyvíjejí a mění v čase.

Virová fosilie

I přes to, že se ERV do genomu hostitele včleňují vzácně, je to pořád dost častý jev na to, aby za sebou retroviry dávné minulosti zanechaly „fosilní záznam“. Ten se ovšem nachází přímo v naší DNA, a ne v kameni nebo na dně oceánu, jak to u fosilií bývá.

V některých ohledech zde můžeme hovořit o běžném druhu fosilizace, protože i ten vyžaduje speciální načasování a podmínky.

Nicméně jsou ERV v naší DNA tak hojné, že tvoří okolo 8 % našeho genomu, což je čtyřikrát víc, než máme v genomu kódujících genů – tedy těch, jejichž sekvence kódují proteiny a díky kterým existujeme.

S nadsázkou lze říct, že jsme geneticky víc virus než lidé, protože máme v genomu 8 % retrovirové DNA a jen 2 % kódujících genů.

Po stopách ERV-Fc

Za jednu z nejdéle trvajících pandemií v historii může kmen ERV, nazývaný ERV-Fc, patřící mezi Gammaretroviry. Podle analýz datujeme jeho vznik do oligocénu, do doby před 40 miliony let.

Šlo o období prudkých globálních změn, spojených s posunem tektonických desek, klimatického ochlazování, rozrůstání velkých ploch travin a s tím spojeného šíření velkých savců jako převládající složkou fauny.

Přesto, že díky změnám ve vzdálenostech kontinentů mohli velcí savci více migrovat a potkávat se, ukázalo se, že se virus ERV-Fc vyskytoval u savců, jejichž rozšíření se v tu dobu geograficky nepřekrývalo.

Konkrétně šlo o šelmy Musteloidea, tj. psovité šelmy, ploskonosé opice a nártouny. Nedokážeme tak s jistotou určit, kde přesně ke vzniku viru ERV-Fc došlo.

Šíření exogenní (nakažlivé) formy ERV-Fc bylo velmi rychlé a také globální, jelikož zasažené skupiny druhů žily každá na jiném kontinentu, a tak jej můžeme označit za pandemii.

Data ukazují, že po vypuknutí a mnohých replikacích, mezidruhovému šíření a následnému včlenění do genomů savců trvala tato pandemie přes 15 milionů let.

U savců včetně člověka došlo k opakovaným infekcím retrovirů v rámci několika milionů let.
U savců včetně člověka došlo k opakovaným infekcím retrovirů v rámci několika milionů let.

Mezidruhové přenosy ERV-Fc

V rámci 30 milionů let se virus ERV-Fc postupně šířil a včleňoval do genomů savců nejen v rámci druhu, ale i mezidruhově a meziřádově.

Díky rozsáhlým fylogenetickým analýzám Williama E. Diehla a jeho kolegů, které publikovali v roce 2016, víme, že se ERV-Fc šířil mezi druhy savců stejného rodu, jako například člověka a makaka rhesus (Macaca mulatta).

U takového blízkého mezidruhového šíření nemusí virus překonávat velkou genetickou bariéru, a proto je tento typ mezidruhového šíření ERV-Fc častý.

Savci blízce příbuzných druhů také pravděpodobněji budou žít na stejném území, takže se snadno potkají a ERV-Fc si předají, což také usnadní jeho šíření.

Trochu náročnější je vysvětlení výsledků analýz, kdy se ERV-Fc jasně šířil i mezi savci patřícími do různých řádů, jako například mezi bodlínem, lemurem a delfínem. Jak došlo k mezidruhovému šíření mezi takto geneticky vzdálenými druhy? Netušíme.

Celkem se mezidruhový přenos ERV-Fc udál u savců v rámci milionů let minimálně 26krát.

Vliv ERV na organismus

Pokud mají na hostitele pozitivní vliv, působí ERV včleněním do genomu v těle více způsoby a mají hned několik rolí. Ve fyziologické roli mohou zasahovat do utváření placenty formou tvorby syncitinů.

U myší syncytiny možná také pomáhají při spojování myoblastů (svalových buněk) do svalových vláken. Další, regulační role ERV spočívá v regulaci RNA syntézy a procesů, které ve výsledku ovlivňují regulaci sousedních genů hostitele vedle samotného ERV v genomu.

Ovlivňují tak evoluci transkripce genomu hostitele, související s imunitní reakcí a funkčností placenty. A nakonec mají v organismu i čistě imunologickou roli. Některé proteiny odvozené od ERV mohou chránit hostitele před vnější (exogenní) retrovirovou infekcí.

Na druhou stranu byla ERV přisuzována různá autoimunitní onemocnění, rakovina i neurodegenerativní onemocnění, ale tyto teorie zůstaly zatím nepotvrzeny.

Pokud se vrátíme k ERV-Fc a jeho účinkům na organismus za pradávné pandemie, víme jen, že jemu dnes nejbližší příbuzné viry jsou virus myší leukémie (MLV, nebo MuVL) a virus kočičí leukémie (FeVL).

Viry ze stejné skupiny jako byl on způsobují podobná rakovinná onemocnění, takže můžeme předpokládat, že měl i podobný účinek na organismus. Jelikož nevíme, které buňky infikoval, nemůžeme říct, jestli způsoboval také leukémii, nebo jiný typ rakoviny.

Virus ERV-Fc se u savců šířil nejen v rámci jednoho druhu, ale i mezidruhově a mezirodově.
Virus ERV-Fc se u savců šířil nejen v rámci jednoho druhu, ale i mezidruhově a mezirodově.

ERV dneška

Protože se evoluce nikdy nezastaví, v procesu začleňování do genomů jsou ERV i dnes. V přírodních populacích savců můžeme tento proces pozorovat na různých úrovních fixace.

Například australské koaly přenášejí koalí retrovirus (KoRV), což je také gammaretrovirus jako ERV-Fc, zatímco ve svých tělech zároveň uchovávají velký počet jemu příbuzných nezafixovaných retrovirů (enKoRV), které stále aktivně napadají zárodečné buňky koaly, když se jim k tomu naskytne příležitost.

Nejsou ještě zafixované v genomu, jelikož se začaly fixovat až před pouhými 25 000 let. V lidském genomu je jedním z nověji se fixujících retrovirů retrovirus HERV-K, který je starší a už neexistují jeho exogenní formy.

Stal se za dobu jednoho milionu let čistě endogenním virem.

U opic starého světa nalezneme endovirus ERV-W, který sdílejí různé druhy této skupiny opic, což naznačuje, že začleňování ERV-W započalo před dlouhou dobou u předka všech dnešních starosvětských opic, a to před přibližně 40 miliony let.

Jednou z nejstarších rodin endovirů u savců jsou pak ERV-L elementy, které infikovaly jejich zárodečné buňky před 70 miliony let a následně se mnohokrát vtěsnaly do genomu různých linií savců včetně té vedoucí k člověku, kde se napevno zafixovaly.

Související články
Do Českého Švýcarska se vrátil oheň. Plameny z jara jsou sice bezpečně uhašeny, znovu ale vzplály varovné hlasy volající po krocích, které by vzrůstající riziko lesních požárů do budoucna minimalizovaly.   Lesní požáry už nejsou problémem pouze vzdáleného Středomoří. S oteplujícím se klimatem, vysušenou krajinou a desetiletími lidských zásahů se z nich stává nový evropský normál […]
Výlet do australské přírody může na věci neznalého turistu působit jako idyla – žádné velké šelmy, možná jen pozor na hady. Jenže také na jedovaté pavouky a štíry a co už tuší málokdo, i na nenápadný keř se srdčitými listy. Stačí letmý dotyk a ozve se pronikavá bolest, která přetrvává i týdny.   Nenápadný tento […]
Když se narodí dítě s těžkou vrozenou vadou jícnu, neodvratně ho čeká série náročných operací a dlouhé roky zdravotních komplikací. Britští vědci nyní představili technologii, která by jednou mohla nabídnout jiné řešení. V laboratoři se jim podařilo vypěstovat funkční náhradu části jícnu, která úspěšně obstála v testech na zvířatech.   Jícen je svalová trubice, spojující […]
Volvo Trucks otevírá další kapitolu v proměně nákladní dopravy. Švédský výrobce oznámil obří investici do nových pohonných technologií, které mají urychlit dekarbonizaci dopravy a zároveň zachovat flexibilitu pro různé trhy po celém světě. Vedle nové generace elektrických kamionů s dojezdem až 700 kilometrů přichází také zcela nová platforma spalovacích motorů připravená na obnovitelná paliva i […]
reklama
Historie
Pád Maximiliena Robespierra: Zuřivého jakobína nikdo nelitoval?
V horké letní noci trpí Robespierre krutými bolestmi. Zmítá se na lůžku a hlavou mu víří kolotoč myšlenek. Když se probere z mdlob, vzpomene si na jednu z pařížských jasnovidek, kterou před lety navštívil. Prorokovala mu tragický osud. Tehdy se jí vysmál.   „Robespierre to dotáhne hodně daleko,“ prohlásil o něm jiný významný francouzský revolucionář, Honoré de Mirabeau […]
Vařila prvorepubliková hospodyně podle sandtnerek?
Hospodyně Františka přemítá, co bude dneska vařit. Pracuje v rodině pana rady a ten má mlsný jazýček. Zalistuje proto rychle v jedné ze „sandtnerek“.    „Zaplaťpánbůh, že už nemusíme chodit s lístky,“ povzdechne si směrem ke služce, kterou má v kuchyni k ruce. Ještě v prvních letech nové republiky fungoval kvůli nedostatku zboží přídělový systém. […]
Úchvatné tiáry britské královské rodiny: Svatební klenot Alžbětě II. praskl
Budoucí královna Alžběta II. se 20. listopadu 1947 vdává za svého vyvoleného Filipa Mountbattena. Aby měla na obřad ve Westminsteru podle tradice „něco vypůjčeného“, její matka jí věnuje jedinečný šperk ze své soukromé kolekce – diamantovou tiáru královny Marie.   „Je to ošklivá špičatá tiára,“ zhodnotil klenot britský politik Sir Henry Channon (1897–1958), když si […]
Dal si doutníkový magnát postavit hrad jako z pohádky?
Střední Evropu v roce 1241 zle poplení Mongolové. Později obávaní kočovníci sice odtáhnou, všichni ale počítají s jejich návratem. Václav I. proto začne jednat. Na další případné řádění barbarů z východu se chce pečlivě připravit!   Český král Václav I. (1205–1253) přijme opatření, která mají posílit obranu jeho království. Zajistit hodlá především severní hranici. Na […]
Zajímavosti
Ledová expedice: Jak dostat kostku ledu na Saharu
Arktický mráz, tři tuny ledu, jedno auto, tisíce kilometrů, písek a tropické vedro. To je ve zkratce zdánlivě nesplnitelná výzva, která se promění v úžasné dobrodružství a důkaz, že nic není nemožné.   Vše začíná na podzim 1958 jako hec. Rádio Luxembourg přichází s neobvyklou výzvou. Tomu, kdo dokáže dopravit ze severního polárního kruhu na […]
Smola: Voňavé a léčivé slzy stromů
Když se v lese přiblížíte k jehličnanům, můžete ucítit zvláštní vůni. Vychází z lepkavé látky, která vytéká z poraněného kmene. Kdysi lidé věřili, že právě v ní je síla stromu. Smola také patří k nejstarším surovinám, s nimiž lidstvo pracovalo.   Chrání strom před infekcí, hmyzem a vysycháním. Dá se říct, že je to přírodní […]
Kde se vzalo námořnické tetování?
Do přístavu připlouvá loď, a jakmile zakotví, na souš se vyhrnou námořníci, aby utišili žízeň i chtíč. Jdou oním zvláštním houpavým krokem. A kdyby je někdo nepoznal podle toho, napoví mu potetované paže. Námořnická kérka je totiž něco jako uniforma.   Tetování jako takové má velmi hlubokou minulost. Tetovaný je už pračlověk Ötzi, který zemřel […]
Knír: Symbol intelektuálů, vlastenců i diktátorů!
Naše pravěké předky můžeme z módní přehlídky knírů rovnou vyškrtnout, protože historici se shodují, že za jedním z nejstarších knírů musíme až do starověkého Egypta.   Najdeme ho na soše egyptského prince Rahotepa, jenž žil ve 26. století před naším letopočtem! Není to ale něco obvyklého, proto právě obyvatelé ze stínu pyramid dbají na hygienu a kompletně holí […]
Záhady a napětí
Tragédie v Aberfanu: Předpověděla dívka smrtící sesuv půdy?
Ráno odchází do školy jako tisíce jiných dětí. Ještě předtím se ale svěří matce s podivným snem. Ve škole, kterou dobře zná, tentokrát nevidí budovu ani spolužáky. Místo nich se před ní tyčí cosi temného. O několik hodin později je mrtvá. Mohla devítiletá   Zahlédla vlastní osud? Dne 21. října 1966 se velšská vesnice Aberfan […]
Upírka z Dunaje: Žena, která chodila po vodě
Je pozdní noc a po hladině Dunaje kráčí žena. Neklesá, nezanechává vlny a pohybuje se tiše, jako by černá voda pod ní byla dlažbou. Muž, který ji z břehu pozoruje, ji údajně poznává, jenže Ruža Vlajna má být v tu chvíli mrtvá celé století. Vesnice Kisiljevo v severovýchodním Srbsku má s upíry nevyřízené účty.   […]
Poltergeist od Rudňan: Záhadné kamenování odnikud!
Kámen dopadl na hladinu řeky bez zvuku, jako by se samotná voda rozhodla mlčet. Mladší z chlapců bolestně strhl ruku, ale další úder ho zasáhl dříve, než si vůbec uvědomil pohyb: tiše, nelidsky přesně. „Odkud…?“ zachrčel starší student, ale v houštině na břehu nebyl nikdo, kdo by po nich mohl cokoliv házet. A když se […]
Slavná duchařská fotografie z Newby: Modlí se u oltáře přízračný mnich?
Záhadný snímek pořízený v roce 1963 zachycuje cosi zvláštního. Někteří věří, že poloprůhledná postava stojící u oltáře je duch mnicha ze 16. století s bílým závojem přes obličej, který pravděpodobně zakrývá lepru nebo jiné znetvoření. Jiní jsou skeptičtí a považují vše za podvod. Jak vlastně vznikla jedna z nejslavnějších duchařských fotek?   Moderní vyšetřovatelé paranormálních […]
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
Bramborovo-sójová miska s vejcem
tisicereceptu.cz
Bramborovo-sójová miska s vejcem
Hodí se na pozdní snídani, takzvaný brunch. Suroviny na 4 porce 4 brambory vařené ve slupce 250 g sójového granulátu 1 kostka masového vývaru 2 stroužky česneku 4 vejce olej sůl pepř maj
Připadám si zase krásná
skutecnepribehy.cz
Připadám si zase krásná
Když jsem po letech potkala svoji studentskou lásku, Jiřího, zjistila jsem, že se i v seniorském věku dokážu červenat jako dospívající dívka. Ještě nedávno byl můj život uspořádaný jako krabice se starými krajkami. Rána patřila kávě a luštění křížovek, spíše ze zvyku než z potřeby si bystřit mozek. Občas se zastavila dcera s vnoučaty. Ta na chvíli udělala v bytě chaos a
Časté mýty v péči o zuby
panidomu.cz
Časté mýty v péči o zuby
Mít krásné zuby chce každý. A tak většina lidí o ně pečuje. I stomatologie pokročila a umí téměř zázraky. Přesto se některé mýty, které se tradují, nedaří vyvrátit. Které?   Večer místo čištění snězte jablko Jedna z nejoblíbenějších pověr už z časů našich babiček, kterou se rozhodně nevyplatí praktikovat. Jablko opravdu zuby nevyčistí. Obsahuje sacharidy,
Grilované kuřecí špízy s dipem
nejsemsama.cz
Grilované kuřecí špízy s dipem
Šťavnaté kuřecí špízy se zeleninou patří mezi favority pro zahradní oslavy, neboť jsou lehké a hodí se k vínu i domácí limonádě. Ingredience pro 4 osoby: ● 600 g kuřecích prsou ● 1 červená a 1 žlutá paprika ● 1 červená cibule ● 150 g cherry rajčat ● 3 lžíce olivového oleje ● 1 lžička sladké papriky ● 2 stroužky česneku ● sůl ● pepř Na dip: ● 200 g řeckého jogurtu
Snaží se Neužil zachránit manželství?
nasehvezdy.cz
Snaží se Neužil zachránit manželství?
Co nám tají herec ze seriálu Metoda Markovič Václav Neužil (46)? Modrooký fešák se prořekl, že musí docházet na terapie. Kvůli jakýmsi svým vnitřním problémům. Podle jeho tvrzení má potíž s tím, že
Krveprolití na Dukle: Našel si Koněv obětního beránka?
historyplus.cz
Krveprolití na Dukle: Našel si Koněv obětního beránka?
„Jednou jsi nahoře, podruhé dole, i takovou podobu má válka,“ pomyslí si Jan Kratochvíl. Právě se dozvěděl, že už není velitelem svého armádního sboru. Ne, nechce neúspěch házet na jiné, pocitu křivdy se ale neubrání. O jeho schopnosti tu ovšem nejde. Sověti zkrátka musejí najít viníka…   Generál Heliodor Píka (1897–1949), velitel mise Československé armády
Zvířecí dobroty: Proč patří ke králíkům mrkev?
epochaplus.cz
Zvířecí dobroty: Proč patří ke králíkům mrkev?
Opice si dá banán, ježek jablko, myška sýr. A co zajíc či jeho blízký kolega králík? Ti si samozřejmě pochutnají na mrkvi! Proč jsou podobné představy o potravě zvířat často spíš mýty? Pokud máte doma králíka, mrkev mu dát můžete. A nejspíš mu i bude chutnat, ovšem měl by ji mít jen jako občasný pamlsek.
Každý 25. z nás nosí v genech skryté riziko. Většina o něm nikdy neuslyší
21stoleti.cz
Každý 25. z nás nosí v genech skryté riziko. Většina o něm nikdy neuslyší
Geny jsou zvláštní archiv. Pamatují si příběhy našich předků po tisíce generací a občas v nich zůstane i chyba, která se tiše dědí dál. Je nenápadná. Nepůsobí bolest ani únavu. Člověk o ní nemusí vědě
Vodní hladina otisknutá do křišťálu
iluxus.cz
Vodní hladina otisknutá do křišťálu
Sklářský výtvarník František Jungvirt přichází s volným pokračováním svých autorských sběratelských kolekcí Garden Unique a rozšiřuje ji nyní o dva sběratelské unikáty s podtitulem Aquatic. Objekty z
Věděli Američané o útoku na Pearl Harbor dopředu?
enigmaplus.cz
Věděli Američané o útoku na Pearl Harbor dopředu?
Ohlušující výbuch otřese Pearl Harborem. Je ráno 7. prosince 1941 a japonský útok mění americkou námořní základnu v peklo. Torpéda posílají lodě ke dnu, hladinu pokrývá hořící nafta a začíná jeden z n
Prostor, který roste s dítětem
rezidenceonline.cz
Prostor, který roste s dítětem
Je to svět, který se vyvíjí a proměňuje od prvních dětských krůčků až po dospívání. Správně navržený pokoj podporuje bezpečí, kreativitu, soustředění i odpočinek a reaguje na každou etapu života a specifické potřeby dítěte. Pro nejmenší je klíčová jednoduchost, měkkost a bezpečí, proto by pokoj miminka měl působit především klidně a útulně. Předškolní věk je
8 důvodů, proč letos v létě vyrazit do Madonna di Campiglio
epochanacestach.cz
8 důvodů, proč letos v létě vyrazit do Madonna di Campiglio
Dolomity umí být dramatické, ale málokde je jejich krása tak snadno dostupná jako v oblasti Madonna di Campiglio. Stačí pár minut v lanovce a ocitnete se mezi skalními věžemi, horskými jezery a nekonečnými výhledy. Přinášíme tipy na osm zážitků, kvůli kterým stojí za to naplánovat si letní dovolenou právě sem. Madonna di Campiglio uhrane každé
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz