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
Jak využít nejjemnější část betonového odpadu, pro kterou dnes recyklace jen obtížně hledá uplatnění a která často končí na skládkách? Čeští vědci prokázali, že takový betonový prach lze pomocí bakteriálně řízených procesů spojit do soudržného materiálu – a to bez použití cementu.   Výzkum přitom přinesl nečekané zjištění: účinnější než původně testované ureolytické bakterie byly […]
Vlajka, medaile, plyšák, flétna nebo třeba Krteček. Astronauti si na oběžnou dráhu vozí nejen vědecké vybavení, ale také malé předměty s velkým příběhem. Teď dostává šanci vybrat český symbol veřejnost. Co byste poslali do vesmíru Vy?   Co by mělo reprezentovat Českou republiku stovky kilometrů nad Zemí? Předmět připomínající českou historii, vědecký objev, kulturní tradici, […]
Fytoakustika patří mezi nové vědní obory, které zásadně mění naše představy o životě rostlin. Ještě před několika desetiletími byly rostliny považovány za tiché a pasivní organismy, které pouze reagují na změny prostředí. Moderní výzkum však ukazuje, že skutečnost je mnohem zajímavější. Rostliny totiž dokážou své okolí vnímat prostřednictvím mechanických podnětů a samy také vydávají zvuky […]
Japonský automobilový gigant Toyota je známý jako pionýr vodíkového pohonu v osobních autech. Jenže vývoj na trhu ukazuje, že potenciál vodíkových palivových článků sahá mnohem dál než jen k pohonu kol. Toyota nyní masivně rozšiřuje využití svých technologií do stacionárních generátorů elektřiny, které mohou zachraňovat přetížené sítě i dodávat energii nemocnicím.   Když se řekne […]
reklama
Historie
Frida Kahlo měla doma zvěřinec
Fridě Kahlo je 46 let, má po amputaci nohy a její závislost na lécích se stupňuje. „Nikdy v životě jsem netrpěla víc,“ zapíše si v únoru 1954 do deníku. Ani tak se ale ze svého milovaného Modrého domu nechce hnout. Strávila v něm koneckonců celý život.   Ozve se hlasitá rána a přeplněný školní autobus sjede z cesty do […]
Chtěla si první dáma Filipín koupit Beatles?
„Nevím, prostě nevím, kterou si vybrat,“ naříká nad kabelkami manželka filipínského prezidenta Marcose při návštěvě jednoho z butiků. Nakonec se rozhodne, že ho koupí celý, a to i s vyděšenou prodavačkou.   Její dětství má k rodinné idylce hodně daleko. Imelda (*1929), budoucí první dáma Filipín,  vyrůstá v toxickém prostředí. Její otec Vicente Romualdez má z prvního manželství […]
Klášter Pannonhalma je starý jako samo Maďarsko
Císař Josef II. ke konci 18. století zruší v rakouské monarchii stovky klášterů. Odejít musejí také benediktýni z Pannonhalmského arciopatství. O necelé dvě dekády později se ale do zdejšího kláštera mohou mniši vrátit. Stačilo, aby splnili jednu podmínku…   Pannonhalmský klášter, který stojí na malém pahorku jižně od Györu, je stejně starý jako samotné Maďarsko. […]
Zaplatil za triumf Řeků profesionální běžec životem?
Vysílený muž, pokrytý potem a prachem, padá k zemi před shromážděním mocných Athéňanů. „Zvítězili jsme!“ zašeptá a zemře. Skutečně se ale tato scéna v dějinách odehrála?   První perská invaze do Řecka neslavně končí porážkou u Marathonu 12. září 490 př. n. l. Střetne se v ní až 30 000 Peršanů s o poznání méně početnou armádou Athén. Řekové […]
Zajímavosti
Když se ztratí premiér: Záhada Harolda Holta není dodnes objasněna
Z funkce australského premiéra ho nesesadí prohra ve volbách, korupční skandál či jiná pikantní aféra. Harold Holt (1908–1967) jednoduše zmizí a už se nikdy neobjeví.   Na svět vykoukne v Sydney, vzdělání se mu ale dostává v Melbourne – zaujme ho svět právních paragrafů. Chvíli pracuje jako koncipient, když se píše rok 1934, kandiduje do parlamentu. Vyjde […]
Vanilka: Lusky, které dobyly svět!
Vanilku si oblíbí už dávní Totonakové z jihovýchodního Mexika, kteří ji považují za dar bohů. Aztékové ji později míchají s kakaem a Olmékové ji používají při rituálech. Když se pak dostává díky španělským dobyvatelům do Evropy, okouzlí vanilková chuť i vůně celý kontinent.   Když se řekne vanilka, většina z nás si představí voňavý lusk […]
Ledňáček: Osamělý lovec i létající drahokam
Když se člověk prochází kolem řeky nebo klidného rybníka, většinou netuší, že v jeho blízkosti sedí jeden z nejkrásnějších ptáků Evropy. Ledňáček říční, malý drahokam s peřím jako z palety excentrického malíře, patří k nejbarevnějším zvířatům, jaká u nás vůbec žijí.   I když je na světě okolo 90 různých druhů ledňáčků, pouze tento hnízdí […]
Alcázar v Seville: Nejstarší královský palác Evropy
Vstoupit do sevillského Alcázaru znamená ocitnout se v jiném světě, kde se mísí vůně dávné Arábie s příběhy španělských královen, rytířů, básníků i diplomatů. Zcela oprávněně patří mezi nejnavštěvovanější paláce Evropy. Není divu, že láká historiky, turisty i filmaře.   Tento maurský skvost je zcela oprávněně považován za jednu z nejkrásnějších staveb Španělska. Protože je […]
Záhady a napětí
Bell Witch Cave: Jeskyně nejděsivějšího amerického poltergeista?
Někdo si z jeskyně odnese malý kámen. Jen jako suvenýr, nic víc. Brzy se ale začnou doma ozývat kroky, šepot a rány, které nemají původ. Jako by si návštěvník z Bell Witch Cave se sebou přinesl i pozornost něčeho, co v podzemí čeká už staletí. Proč se právě tato jeskyně v Tennessee stala jedním z […]
Magický trojúhelník Karlova mostu: Jak astronomie a numerologie stvořily energetický štít Prahy
Když 9. července 1357 položil císař Karel IV. základní kámen nejslavnějšího českého mostu, nebyla to náhoda. Otec vlasti byl vysokým zasvěcencem v oblasti tajných nauk a astrologie. Společně s dvorními mágy prý navrhl Karlův most jako gigantický energetický harmonizátor, který měl Prahu chránit před temnými silami, povodněmi a nepřáteli. Jak přesně osa mostu směřuje k […]
Tajemná světla od hory Brown Mountain: Záhada, která inspirovala Akta X!
Nad severoamerickou horou Brown Mountain bývají čas od času pozorovány tajemné světelné koule přelétající vysokou rychlostí nad korunami stromů. Existuje řada fotografií či nahrávek, které je zachycují. Světla se dokonce objevila i v kultovním seriálu Akta X. Dodnes však zůstávají bez vysvětlení. Co může být jejich zdrojem?   Speciální agent FBI Fox Mulder se v […]
Vesmírná lékárna: Léčili starověcí šamani podle frekvencí hvězd?
Co když chvíle, kdy léčitel utrhne list nebo vyhrabe kořen, zásadně mění sílu jeho účinku? Staré medicínské tradice spojují lidské zdraví, rostliny a noční oblohu do jediného systému. Člověk je v něm obrazem vesmíru a nemoc poruchou kosmického řádu.   Zní to jako magie? Jenže moderní botanika dnes například připouští, že rostliny reagují i na […]
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
Textury a dekory pro stěny
rezidenceonline.cz
Textury a dekory pro stěny
Tapeta jako výrazové gesto definuje atmosféru místnosti. Vzor, textura, barevnost, to vše vytváří vizuální rytmus, který ovlivňuje vnímání prostoru. Nálada interiéru tak může být ve výsledku klidná i bouřlivá, ale vždy by měla být promyšlená. Dobře zvolená tapeta dokáže proměnit prostor bez nutnosti stavebních zásahů. Je to nástroj, který pracuje s emocí, rytmem i světlem,
Lusti obléká skialpy do speciální edice, která navíc pomáhá
iluxus.cz
Lusti obléká skialpy do speciální edice, která navíc pomáhá
České hory si pro svou krásu a rozmanitost vysloužily lyže s vlastním příběhem. Projekt Horám zdar přichází s originální sérií skialpových lyží české rodinné značky Lusti, která spojuje domácí výrobu,
Pochutnejte si a zpomalte stárnutí
nejsemsama.cz
Pochutnejte si a zpomalte stárnutí
Zázračné pilulky, které zajistí zdraví a zpomalí stárnutí, jsou stále ve sférách sci-fi. Přitom máme k dispozici jednodušší řešení. Místo drahých doplňků stravy vsaďte na potraviny, jež mohou ovlivnit kvalitu života i ve vyšším věku. Fermentace vede V našich střevech se nacházejí biliony mikroorganismů, které ovlivňují trávení, imunitu, metabolismus i zánětlivé procesy v těle. Právě tyto faktory hrají významnou roli při
Čertovská místa Česka: Kam vás zavede čert a kde po něm zůstaly stopy
enigmaplus.cz
Čertovská místa Česka: Kam vás zavede čert a kde po něm zůstaly stopy
Čert má v české krajině překvapivě rozsáhlé teritorium. Najdete tu jeho kameny, skály, stoly, mosty, brázdy i celá jezera. Někde prý staví, jinde se s někým vsadí, občas něco ukradne a sem tam po sobě
Temná energie možná není stálá. Tři tisíce supernov zpochybňují kosmologický model
21stoleti.cz
Temná energie možná není stálá. Tři tisíce supernov zpochybňují kosmologický model
Temná energie by měla být z nejstálejších součástí dnešního obrazu vesmíru. Podle standardního kosmologického modelu se její vlastnosti v čase nemění a je to právě ona, kdo stojí za zrychlujícím se ro
Vraždil meziválečný desperát četníky na potkání?
historyplus.cz
Vraždil meziválečný desperát četníky na potkání?
Dnes nepatří k nejznámějším zločincům první republiky, jeho počínáním ale ve 30. letech 20. století žila doslova celá země. Zloděj a vrah Rudolf Heller se stal legendou. Terorizoval prakticky celé západní Čechy, kde se toulal a kradl. Říkalo se o něm, že inspiraci čerpal z mayovek, ze světa kovbojů a indiánů. Rudolf Heller (1913–1935) pocházel z Písku u
Uteče jí Matonoha s mladicí?
nasehvezdy.cz
Uteče jí Matonoha s mladicí?
Přišla snad na manžela herečky známé ze seriálu ZOO Lucie Benešové (51), herce z Comebacku Tomáše Matonohu (55), druhá míza? Často se spekuluje spíš o avantýrách Benešové. Jednou se kolem ní měl mot
Aby váš dort chutnal jako originál z Vídně
tisicereceptu.cz
Aby váš dort chutnal jako originál z Vídně
Základem je třené těsto. To vzniká zásadně tak, že mícháte tak dlouho máslo s cukrem, až viditelně nabude a zesvětlá. Jak na pečení Aby se dort lépe vyndal z formy, můžete do ní na dno dát pečic
Zvuk, neviditelný cestovatel, který umí sprintovat i šeptat
epochaplus.cz
Zvuk, neviditelný cestovatel, který umí sprintovat i šeptat
Zvuk je všude kolem nás, přesto ho nevidíme. Umí se odrážet, ohýbat, zrychlovat i zpomalovat, a zatímco vzduchem se žene rychlostí asi 343 metrů za sekundu, ve vodě je z něj hotový sprinter. Pojďme se podívat, co všechno tenhle neviditelný posel dokáže. Ve vodě má zvuk pořádný náskok. Zatímco vzduchem při pokojové teplotě putuje přibližně
Z Blaníku na Říp a zase zpátky: Vydejte se po stopách českých legend
epochanacestach.cz
Z Blaníku na Říp a zase zpátky: Vydejte se po stopách českých legend
Na jedné straně bájný Blaník s vojskem spících rytířů, na druhé Říp, z něhož měl praotec Čech poprvé spatřit svou zaslíbenou zemi. Dvě hory opředené českými pověstmi dnes propojují poutní cesty dlouhé dohromady téměř 500 kilometrů. A kdo se po nich vydá s fotoaparátem, může své zážitky proměnit také v soutěžní snímky. Blaník a Říp
Náplast: Ale kterou?
panidomu.cz
Náplast: Ale kterou?
Stačí, aby vám nešikovně sjel nůž při krájení mrkve, a začnete ji hledat. Náplast. Ale jaká vlastně bude na prstu držet? A to je správná otázka a je na ni i odpověď, když se v lékárně zeptáte. Protože náplasti se od svého objevu na začátku průmyslové výroby někdy před sto padesáti lety hodně vyvinuly k
Vidina ohlásila tatínkovu smrt
skutecnepribehy.cz
Vidina ohlásila tatínkovu smrt
Se sourozenci jsme zažívali bezesné noci. Měli jsme společnou vidinu, ve které nás ještě žijící otec prosí o odpuštění. Stalo se to, když mi bylo dvanáct let. Společně se sourozenci jsme v noci zažívali podivný pocit. Ve stejném čase jsme byli paralyzovaní. Když se jednoho dne vidina proměnila v realitu, nemohla jsem tomu uvěřit. Náhlá nevolnost Poprvé jsem
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