Virus nebo bakterie nebo "virobakterie"?

Ani v dnešní době stále neumíme přesně definovat, co je to život. Nebo spíš co už život není. Při snaze co nejpřesněji popsat život se zaměřujeme na jeho specifické vlastnosti, jako jsou například soběstačnost, schopnost zpracovávat signály, schopnost organizování, metabolismus, růst, adaptace, rozmnožování, reakce na podněty nebo homeostáza. Snažit se nějak definovat, co ještě živé je, nebo co už není, je extrémně těžké. Mezi prvními, kdo se o to pokusil, byl překvapivě... Erwin Schrödinger. 🙂 A to ještě mnohem dřív, než vůbec byla objevena DNA. Jeho idea spočívala v existenci jakési "periodické pevné látky", která ve svém vnitřku obsahuje něco jako "chemické informace", které by umožňovaly provádění nejrůznějších reakcí. Schrödinger tak správně předpokládal, že informace k těmto reakcím budou "zakódované" v nějakém hmotném nosiči. Již v tehdejší době se taky vědělo něco o vzteklině a bylo známé, že ji způsobují nějaké velmi malé "částečky". Tehdy se říkalo, že tyto částečky jsou jednoduše toxiny, a to z toho důvodu, že se jevily jako neživé. Ale aby to mezi vědci znělo přece jen trochu víc sofistikovaně, ujal se spíš název virus, což není nic jiného než latinský název pro toxin nebo jed. Virusy byly tedy poměrně dlouhou dobu vnímány pouze jako nějaké "toxické chemikálie".

Dnes o virech víme asi tolik, že obsahují buď DNA, nebo RNA molekulu o velikosti genomu v rozmezí od několik kbp po nižší jednotky Mbp, přičemž tyto molekuly jsou obvykle zabaleny minimálně v nějakém jednoduchém proteinovém "balíčku". Zhruba tak nějak se předpokládá, že by mohla vypadat jejich struktura. Dle složitosti mohou ve svém balíčku obsahovat také různé glykoproteiny či fosfolipidy. V tradičním biologickém smyslu viry ani dnes nezařazujeme mezi živé "věci", protože nemají vlastní metabolismus, nemohou se samy rozmnožovat, ani nevykazují samostatný pohyb nebo růst. Jejich "přežití" je výhradně závislé na hostitelských buňkách. Viry ale nemusí nutně způsobovat nemoci. Hodně jejich genetických sekvencí je běžně inkorporovaných do naší vlastní DNA, takže jejich pravý význam stále není moc jasný.

Před pár týdny byla publikována jedna japonská studie (zatím jako preprint), která celou situaci ohledně šedé zóny mezi životem a neživotem ještě víc zahalila tajemstvím. Vědci v ní totiž objevili něco, co se zdá být o něco složitější než virus, ale stále o dost jednodušší než ta nejjednodušší bakterie. Dle studie se jedná o jakousi dalekou "odnož" archaeí, které vedle bakterií a eukaryot představují třetí větev života. Pro archaea je typické to, že nemají jádro ani membránové organely (jako bakterie), ale jejich genetická výbava (a tedy i biochemie) je mnohem víc podobná eukaryotům. Takže jsou něco "mezi".
Tým japonských vědců tuto nově objevenou odnož nazval ne moc poeticky - Candidatus Sukunaarchaeum mirabile. Zdá se, že tato entita je skutečně buňkou, ale hodně... hodně "osekanou" buňkou. Obsahuje totiž genom veliký pouze 238 kbp a postrádá všechny známé metabolické dráhy. Jediné, co tato entita umí, je sebereplikace. Vše ostatní si "vypůjčuje" od hostitelské buňky. Celá studie je zajímavá i z jiného důvodu. Vědci totiž původně vůbec nehledali něco takového, ale studovali nějaký plankton a jeho symbiózu s určitými bakteriemi. No a uvnitř buněk tohoto planktonu našli jakési "smyčky" DNA připomínající archaea. Když se podíváme na tu nejsložitější eukaryotickou buňku, tak ve srovnání s ní tento objev představuje přesně ten opačný konec spektra - tu nejčistší jednoduchost. Jedná se o molekulu DNA obalenou v klubíčku proteinů, které je ale stále mnohem složitější než u virů. No na druhé straně, uvnitř této entity prakticky kromě sebereplikace a tvorby proteinů pro to klubíčko neprobíhá žádný vlastní metabolismus. Struktura je tedy hodně podobná tomu, co se předpokládá u virů. Navíc se zdá, že plankton z této entity nic nezískává a jedná se o pouhý parazitismus, který je také typický pro viry.

Když se vrátíme k tomu, jak se dnes definuje život, můžeme prohlásit tento nový objev za něco, co je živé? Na přesné závěry je ještě brzo, ale zdá se, že spojitost mezi živým a neživým bude mnohem "hladší", než se předpokládalo...