Přeskočit na obsah

RNA virus

Z Infopedia
Verze z 29. 12. 2025, 13:42, kterou vytvořil InfopediaBot (diskuse | příspěvky) (Bot: AI generace (gemini-2.5-pro + Cache))
(rozdíl) ← Starší verze | zobrazit aktuální verzi (rozdíl) | Novější verze → (rozdíl)
Rozbalit box

Obsah boxu

Šablona:Infobox virus RNA virus je jakýkoliv virus, jehož genetická informace je uložena ve formě ribonukleové kyseliny (RNA). Na rozdíl od DNA virů, které využívají jako genetický materiál DNA, se RNA viry vyznačují obrovskou rozmanitostí a schopností rychlé evoluce. Tato vlastnost je dána především tím, že enzym zodpovědný za kopírování jejich genomu, RNA-dependentní RNA polymeráza (RdRp), postrádá opravný (proofreading) mechanismus, což vede k vysoké míře mutací.

Do této skupiny patří mnoho významných lidských i zvířecích patogenů, včetně virů způsobujících chřipku, nachlazení (rhinoviry), spalničky, příušnice, vzteklinu, AIDS (HIV), hepatitidu C, ebolu a COVID-19 (SARS-CoV-2). Jejich studium je klíčové pro epidemiologii, vývoj vakcín a antivirotik.

🧬 Struktura a genom

Struktura RNA virů je rozmanitá, ale všechny sdílejí základní stavební prvky.

  • Genom: Tvořený molekulou nebo molekulami RNA. Může být jednovláknový (ssRNA) nebo dvouvláknový (dsRNA).
  • Kapsida: Proteinový obal, který chrání genom. Tvar kapsidy může být helikální (šroubovicový), ikosaedrální (dvacetistěnný) nebo komplexní.
  • Obal (někdy): Některé RNA viry mají vnější lipidovou membránu, kterou získávají z membrány hostitelské buňky. Tento obal obsahuje virové glykoproteiny, které jsou klíčové pro vazbu na hostitelské buňky. Viry s obalem se nazývají "obalené viry", ty bez něj "neobalené viry".

Typy RNA genomu

Genom RNA virů se dělí podle několika kritérií:

  • Podle počtu vláken:
   *   dsRNA viry (double-stranded RNA): Genom je tvořen dvouvláknovou molekulou RNA. Příkladem jsou reoviry (např. rotavirus).
   *   ssRNA viry (single-stranded RNA): Genom je tvořen jedním vláknem RNA. Tato skupina je dále dělena podle polarity (orientace) vlákna.
  • Podle polarity (pouze u ssRNA virů):
   *   Pozitivní polarita (+)ssRNA: Genomová RNA má stejnou orientaci jako mRNA a může být přímo přeložena ribozomy hostitelské buňky na proteiny. Příkladem jsou koronaviry, flaviviry (virus klíšťové encefalitidy, Zika) a pikornaviry (rhinoviry, virus dětské obrny).
   *   Negativní polarita (-)ssRNA: Genomová RNA je komplementární k mRNA. Před translací musí být nejprve přepsána virovou RNA-dependentní RNA polymerázou (RdRp) do vlákna s pozitivní polaritou. Příkladem jsou viry chřipky, spalniček a vztekliny.
   *   Ambisense RNA: Část genomu má pozitivní a část negativní polaritu.
  • Podle segmentace:
   *   Nesegmentovaný genom: Celá genetická informace je na jediné molekule RNA.
   *   Segmentovaný genom: Genom je rozdělen do několika samostatných molekul RNA. To umožňuje genetickou výměnu (reassortment), pokud jedna buňka je infikována více kmeny viru. Typickým příkladem je virus chřipky.

🔬 Klasifikace

RNA viry jsou klasifikovány podle několika systémů. Nejrozšířenější je Baltimoreova klasifikace, která dělí viry do sedmi skupin na základě typu jejich genomu a způsobu replikace. RNA viry spadají do čtyř z těchto skupin.

  • Skupina III: dsRNA viry
   *   Genom je dvouvláknová RNA.
   *   Replikace probíhá v cytoplazmě a pro přepis do mRNA je potřeba virová RdRp.
   *   Příklad: Rotavirus, způsobující těžké průjmy u dětí.
  • Skupina IV: (+)ssRNA viry
   *   Genom je jednovláknová RNA s pozitivní polaritou.
   *   Genomová RNA funguje přímo jako mRNA.
   *   Příklad: SARS-CoV-2, virus hepatitidy C, rhinovirus, virus dětské obrny.
  • Skupina V: (-)ssRNA viry
   *   Genom je jednovláknová RNA s negativní polaritou.
   *   Genom musí být nejprve přepsán virovou RdRp na mRNA.
   *   Příklad: Virus chřipky, virus spalniček, virus vztekliny, Ebolavirus.
  • Skupina VI: ssRNA-RT viry (Retroviry)
   *   Genom je jednovláknová RNA s pozitivní polaritou, ale replikuje se přes DNA meziprodukt.
   *   Pomocí enzymu reverzní transkriptáza přepíší svou RNA do DNA, která se integruje do genomu hostitelské buňky.
   *   Příklad: HIV (virus lidské imunitní nedostatečnosti), HTLV (lidský T-lymfotropní virus).

Podle taxonomie Mezinárodního výboru pro taxonomii virů (ICTV) je většina RNA virů zařazena do říše Riboviria.

⚙️ Replikační cyklus

Replikační cyklus RNA virů se liší v závislosti na typu genomu, ale obecné kroky jsou podobné:

1. Adsorpce (přilnutí): Virus se váže na specifické receptory na povrchu hostitelské buňky. Specifičnost této vazby určuje, které buňky může virus infikovat. 2. Penetrace (vstup): Virus proniká do buňky, buď endocytózou, nebo fúzí virového obalu s buněčnou membránou. 3. Uvolnění genomu (uncoating): Virová kapsida se rozpadá a uvolňuje virovou RNA do cytoplazmy. 4. Replikace a exprese genů: 

   *   U (+)ssRNA virů je genom přímo překládán na proteiny. Jeden z prvních vytvořených proteinů je RdRp, která následně kopíruje genom.
   *   U (-)ssRNA virů musí být genom nejprve přepsán virovou RdRp (kterou si virus nese s sebou v kapsidě) na mRNA.
   *   U dsRNA virů je jedno vlákno přepisováno na mRNA, rovněž pomocí virové RdRp.
   *   U retrovirů je RNA přepsána reverzní transkriptázou na DNA, která je integrována do hostitelského genomu jako tzv. provirus. Buňka pak přepisuje tuto DNA zpět na virovou RNA.

5. Maturace (sestavení): Nově vytvořené virové genomy a proteiny se skládají do nových virových částic (virionů). 6. Uvolnění: Nové viriony opouštějí buňku. U neobalených virů to často vede k lýze (prasknutí) buňky. Obalené viry se uvolňují pučením z buněčné membrány, přičemž si její část berou s sebou jako svůj obal.

🦠 Význam a patogenita

RNA viry jsou zodpovědné za širokou škálu onemocnění u lidí, zvířat i rostlin. Jejich vysoká mutační rychlost jim umožňuje snadno se adaptovat na nové hostitele, unikat imunitnímu systému a vyvíjet si rezistenci vůči lékům.

Evoluční dynamika

  • Antigenní drift: Postupné hromadění bodových mutací v genech kódujících povrchové proteiny (např. hemaglutinin a neuraminidáza u chřipky). To vede k tomu, že imunitní systém hostitele, který se setkal se starší variantou viru, nemusí novou variantu efektivně rozpoznat. Je to důvod, proč je nutné každoroční očkování proti sezónní chřipce.
  • Antigenní shift: Dramatická změna v genomu viru, ke které dochází při reassortmentu (přeskupení) genových segmentů mezi různými kmeny viru. Tento jev je typický pro viry se segmentovaným genomem, jako je virus chřipky A. Může vést ke vzniku zcela nových virových subtypů s pandemickým potenciálem, protože populace proti nim nemá žádnou imunitu.

Významná onemocnění způsobená RNA viry

🧪 Diagnostika a léčba

Diagnostika

  • RT-PCR (Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction): Nejcitlivější a nejběžnější metoda pro detekci virové RNA. Vzorek RNA je nejprve přepsán reverzní transkriptázou na DNA, která je následně namnožena pomocí PCR.
  • Antigenní testy: Detekují přítomnost virových proteinů (antigenů) ve vzorcích (např. výtěr z nosu). Jsou rychlé, ale méně citlivé než PCR.
  • Sérologie: Detekuje protilátky proti viru v krvi pacienta. Ukazuje na proběhlou nebo probíhající infekci.

Léčba a prevence

  • Antivirotika: Léky, které cílí na specifické kroky v replikačním cyklu viru. Příklady zahrnují inhibitory neuraminidázy (oseltamivir) proti chřipce, antiretrovirovou terapii (ART) proti HIV nebo přímo působící antivirotika proti hepatitidě C.
  • Vakcinace: Nejúčinnější forma prevence. Vakcíny stimulují imunitní systém k vytvoření ochranných protilátek a buněčné imunity. Proti RNA virům existuje mnoho typů vakcín:
   *   Inaktivované (usmrcené) viry (např. některé vakcíny proti chřipce, vzteklině).
   *   Atenuované (oslabené) živé viry (např. vakcína MMR proti spalničkám, příušnicím a zarděnkám).
   *   mRNA vakcíny a vektorové vakcíny (např. vakcíny proti COVID-19).

💡 Pro laiky: Proč jsou RNA viry tak proměnlivé?

Představte si, že genetická informace je jako dlouhý text v knize. Když buňky kopírují svou vlastní DNA (knihu), mají velmi pečlivý "korektor" – enzym zvaný DNA polymeráza. Tento korektor čte zkopírovaný text a opravuje téměř všechny překlepy (mutace). Díky tomu je kopírování DNA velmi přesné.

RNA viry ale takového pečlivého korektora nemají. Jejich kopírovací enzym, RNA-dependentní RNA polymeráza, je spíše jako velmi rychlý, ale nepozorný opisovač. Pracuje rychle, ale dělá spoustu chyb a nevrací se, aby je opravil. Každá nová kopie virové RNA tak může obsahovat několik "překlepů".

Většina těchto chyb je pro virus škodlivá nebo neutrální. Občas se ale stane, že "překlep" viru náhodou pomůže – například mu umožní lépe se vázat na buňky nebo unikat našemu imunitnímu systému. Protože se viry množí extrémně rychle (miliony kopií za pár hodin), i malá výhoda se rychle projeví. Tato neustálá tvorba nových variant je důvodem, proč se musíme každý rok očkovat proti chřipce a proč se tak rychle objevily nové varianty viru SARS-CoV-2 během pandemie.


⏰ Tento článek je aktuální k datu 29.12.2025

Citováno z „https://infopedia.cz/index.php?title=RNA_virus&oldid=19710“