Virofág

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Jak číst taxoboxVirofágy
alternativní popis obrázku chybí
Virofág Sputnik
Baltimorova klasifikace virů
SkupinaI (dsDNA viry)
Vědecká klasifikace
RealmVaridnaviria
ŘíšeBamfordvirae
KmenPreplasmiviricota
TřídaMaveriviricetes
ŘádPriklausovirales
ČeleďLavidaviridae
rody
  • Sputnikvirus
  • Mavirus
    viz text
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Virofágy (z latinského virus - jed a řeckého φάγειν fágein - jíst) jsou malé viry s dvouřetězcovou DNA, které pro infekci hostitele vyžadují spoluinfekci jiného viru. Spoluinfikující viry jsou obvykle obří viry. Virofágy se při vlastní replikaci spoléhají na replikační aparát spoluinfikujícího obřího viru. Jednou z vlastností virofágů je jejich parazitický vztah vzhledem ke spoluinfikujícímu viru; jejich závislost na replikaci obřího viru často vede až k deaktivaci spoluinfikujících obřích virů. (Tím se liší od ostatních satelitních virů, s jednořetězcovou RNA či DNA, které jsou pro spoluinfikující viry neškodné.) Virofág tak může zlepšit zotavení a přežití hostitelského organismu.

Druhy[editovat | editovat zdroj]

Dosud (polovina r. 2015) je známo přibližně 20 druhů, náležících ke čtyřem vývojovým liniím.

První z virofágů, Sputnik, byl objeven ve virových částicích rodu Mamavirus, jehož hostitelem je améba Acanthamoeba polyphaga. Jeho velikost je 50 nm, genom má 18 343 bp a 3 geny pravděpodobně patřící Mamaviru. Jeho příbuzným by mohl být čtvrtý objevený virofág, Sputnik 2, objevený r. 2012 ve virech Lentille příbuzných rodu Mimivirus (náleží do stejné čeledi Mimiviridae). V jeho DNA jsou totiž fragmenty známé z virofágu Sputnik. Je unikátní tím, že může vsunout svou DNA do genomu svého hostitele. Obsahuje fragmenty DNA, nově nazvané transpovirony, které se chovají podobně jako transpozony v buněčných hostitelích.[1][2][3] Sputnik 3 byl objeven v r. 2013.[4] Do stejné vývojové linie patří i několik později objevených virofágů: Phaeocystis globosa virus virophage objevený v r. 2013,[5] o rok později popsaný Zamilon, parazitující na obřím viru Mont1 (Mimiviridae),[6] Zamilon 2, objevený v r. 2015, nebo Miers Valley soil virophage, odhalený r. 2014 v environmentálních vzorcích z antarktické půdy.[7]

Druhým objeveným virofágem, ale odlišné vývojové linie než Sputnik, je Mavirus, který napadá Cafeteria roenbergensis virus (CroV), patogen dravého mořského bičíkovce Cafeteria roenbergensis. Genom má 19 063 bp a obsahuje retrovirové integrázy a DNA polymerázy B. Sekvence DNA je nejpodobnější eukaryotickým transpozonům, což by svědčilo pro jejich virový původ. Buňky si tak zřejmě snaží pomoci v boji proti CroV. Ke stejné linii patří později (2013) objevený Ace Lake Mavirus (ALM).[8]

Třetí objevený virofág, Organic Lake virophage (OLV), odlišné vývojové linie než výše uvedené, byl objeven roku 2011 ve slaném antarktickém jezeře Organic Lake. Parazituje na virech Phycodnaviridae, napadajících řasy.[9] Jeho průměr je ~100 nm a genom tvoří 26 421 bp. Do stejné skupiny patří i později (2013) objevené druhy skupiny Yellowstone Lake virophages (v r. 2017 je jich známo sedm: YLSV1 až YLSV7), jejichž kompletní genomy byly získány molekulární analýzou metagenomických sekvencí odebraných z Yellowstonského jezera,[8] jakož i Dishui Lake virophages a Qinghai Lake virophage, metagenomickou analýzou objevené ve vzorcích z východočínského jezera Dishui v r. 2015, resp. Tibetského jezera Čching-chaj-chu v r. 2016.[10][11]

V r. 2015 byl publikován objev nové, čtvrté vývojové linie virofágů, tzv. rumen virophages (RVP), nalezených molekulární analýzou v metagenomických sekvencích získaných ze střev ovcí. Pravděpodobně parazitují na mimivirech. Vyznačují se několika odlišnostmi ve složení a unikátní stavbou, která naznačuje, že mohly vzniknout jako chiméry virofága a polintoviru.[12]

Systematika[editovat | editovat zdroj]

Všechny známé virofágy jsou řazeny do společné čeledi Lavidaviridae.

Metagenomické analýzy umožnily od r. 2008, kdy byl objeven první virofág, identifikovat již stovky virofágových genomů. Protože k nim však absentují replikující izoláty, neumožňuje být jejich objev klasifikován v systému ICTV. Proto nadále (k r. 2019) zůstávají pouze dva uznané rody virofágů, a sice Sputnikvirus (se dvěma oficiálně uznanými druhy Mimivirus-dependent virus Sputnik, Mimivirus-dependent virus Zamilon) a Mavirus (s jediným oficiálně uznaným druhem Cafeteriavirus-dependent mavirus), třebaže by OLV, YSLV a RVP nové rody vyžadovaly.[13]

Význam[editovat | editovat zdroj]

Virofágy dokáží zprostředkovat horizontální přenos mezi viry, obdobně jako jiné viry mezi buňkami. Jelikož jsou pro své hostitele smrtící, slouží takřka jako pomocníci buněk v boji proti virům, které je napadají. Z hlediska léčby virových onemocnění jde o objev velice zajímavý, i když například medicínsky významné viry z čeledí Retroviridae nebo Orthomyxoviridae jsou příliš malé a nemohou proto sloužit jako hostitelé virofágů.

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Organic Lake virophage na anglické Wikipedii.

  1. DESNUES, Christelle; LA SCOLA, Bernard; YUTIN, Natalya, FOURNOUS, Ghislain; ROBERT, Catherine; AZZA, Saïd; JARDOT, Priscilla; MONTEIL, Sonia; CAMPOCASSO, Angélique; KOONIN, Eugene V.; RAOULT, Didier. Provirophages and transpovirons as the diverse mobilome of giant viruses. S. 18 078 – 18 083. Proceedings of the National Academy of Sciences USA (PNAS) [online]. 15. říjen 2012. Svazek 109, čís. 44, s. 18 078 – 18 083. Dostupné online. DOI 10.1073/pnas.1208835109. PMID 23071316. (anglicky) 
  2. YIRKA Bob: Researchers discover a giant virus in an amoeba that contains a provirophage (popularizační článek k předchozí referenci). PhysOrg, 16. říjen 2012 (anglicky)
  3. MIHULKA Stanislav: Divoký svět sekvencí uvnitř améby z kontaktních čoček. O.S.E.L., 18. říjen 2012
  4. Gaia_2013; PAGNIER, Isabelle; CAMPOCASSO, Angélique; FOURNOUS, Ghislain; RAOULT, Didier; LA SCOLA, Bernard. Broad Spectrum of Mimiviridae Virophage Allows Its Isolation Using a Mimivirus Reporter. PLoS ONE [online]. 2013-04-15. Svazek 8, čís. 4: e61912. Dostupné online. Dostupné také na: [1]. ISSN 1932-6203. DOI 10.1371/journal.pone.0061912. PMID 23596530. (anglicky) 
  5. SANTINI, Sebastien, et al. Genome of Phaeocystis globosa virus PgV-16T highlights the common ancestry of the largest known DNA viruses infecting eukaryotes. S. 10800–10805. Proceedings of the National Academy of Sciences USA (PNAS) [online]. 25. červen 2013. Svazek 110, čís. 26, s. 10800–10805. Dostupné online. Dostupné také na: [2]. ISSN 1091-6490. DOI 10.1073/pnas.1303251110. (anglicky) 
  6. GAIA, Morgan; BENAMAR, Samia; BOUGHALMI, Mondher, PAGNIER, Isabelle; CROCE, Olivier; COLSON, Philippe; RAOULT, Didier; La SCOLA, Bernard. Zamilon, a Novel Virophage with Mimiviridae Host Specificity. S. 1–8. PLoS ONE [online]. 18. duben 2014. Svazek 9, čís. 4: e94923, s. 1–8. Dostupné online. ISSN 1932-6203. DOI 10.1371/journal.pone.0094923. PMID 24747414. (anglicky) 
  7. ZABLOCKI, Olivier; ZYL, Leonardo Joaquim van; ADRIAENSSENS, Evelien M.; RUBAGOTTI, Enrico; TUFFIN, Marla; CARY, Stephen Craig; COWAN, Donald A. High-Level Diversity of Tailed Phages, Eukaryote-Associated Viruses, and Virophage-Like Elements in the Metaviromes of Antarctic Soils. S. 6888–6897. Applied and Environmental Microbiology [online]. Listopad 2014 [cit. 2017-03-02]. Svazek 80, čís. 22, s. 6888–6897. Dostupné online. Dostupné také na: [3]. ISSN 1098-5336. DOI 10.1128/AEM.01525-14. PMID 25172856. (anglicky) 
  8. a b ZHOU, Jinglie; ZHANG, Weijia; YAN, Shuling, XIAO, Jinzhou; ZHANG, Yuanyuan; LI, Bailin; PAN, Yingjie; WANG, Yongjie. Diversity of virophages in metagenomic data sets. S. 4225–4236. Journal of Virology [online]. 13. únor 2013. Svazek 87, čís. 8, s. 4225–4236. Dostupné online. ISSN 1098-5514. DOI 10.1128/JVI.03398-12. PMID 23408616. (anglicky) 
  9. 'Virus-eater' discovered in Antarctic lake : Nature News [online]. [cit. 2012-06-16]. Dostupné online. 
  10. Chaowen Gong; Weijia Zhang; Xuewen Zhou; Hongming Wang; Guowei Sun; Jinzhou Xiao; Yingjie Pan, SHULING YAN, YONGJIE WANG. Novel Virophages Discovered in a Freshwater Lake in China. Frontiers in Microbiology [online]. Frontiers Media SA, 22. leden 2016 [cit. 2017-03-02]. Svazek 7: 5. Dostupné online. Dostupné také na: [4]. DOI 10.3389/fmicb.2016.00005. PMID 26834726. (anglicky) 
  11. OH, Seungdae; YOO, Dongwan; LIU, Wen-Tso. Metagenomics Reveals a Novel Virophage Population in a Tibetan Mountain Lake. S. 173–177. Microbes and Environments [online]. Nakanishi Printing, 3. květen 2016 [cit. 2017-03-02]. Svazek 31, čís. 2, s. 173–177. Dostupné online. Dostupné také na: [5]. ISSN 1347-4405. DOI 10.1264/jsme2.ME16003. (anglicky) 
  12. YUTIN, Natalya; KAPITONOV, Vladimir V; KOONIN, Eugene V. A new family of hybrid virophages from an animal gut metagenome. S. 1–9. Biology Direct [online]. 25. duben 2015. Svazek 10, čís. 19, s. 1–9. Dostupné online. PDF [6]. DOI 10.1186/s13062-015-0054-9. PMID 25909276. (anglicky) 
  13. PAEZ-ESPINO, David; ZHOU, Jinglie; ROUX, Simon, et al. Diversity, evolution, and classification of virophages uncovered through global metagenomics. Microbiome [online]. BioMed Central Ltd., part of Springer Nature, 2019-12-10. Svazek 7: 157. Dostupné online. Dostupné také na: [7]. ISSN 2049-2618. DOI 10.1186/s40168-019-0768-5. PMID 31823797. (anglicky) 

Literatura[editovat | editovat zdroj]

Lhotský, Josef. Úvod do studia symbiotických interakcí mikroorganismů. Nový pohled na viry a bakterie. Praha, Academia, 2015, 208 s, s. 51-54.

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]