Stanfordi Ülikooli arengubioloogia professori Joanna Wysocka selja taha on kuvatud kõigest kaheksa raku staadiumis inimese embrüo. Wysocka ja tema kolleegid avastasid, et selles arengufaasis aktiveerub ja hakkab valkude tootmist juhtima üks inimese endogeenne retroviirus – ürgselt viirusnakkuselt saadud genoomilõik. Wysocka arvates võib see HERV-K-nimeline geen kaitsta embrüot viirusnakkuste eest ja osaleda loote arengu juhtimises. Selleks ajaks, kui inimese embrüo on kasvanud paljurakuliseks blastotsüstiks (ülal), leidub seda geeni (pildil roheliseks värvitud) kogu blastotsüstis, aga tihedamalt on ta koondunud rakkudesse, millest areneb laps.  Foto: Craig Cutler, NG

Kuidas viirused meie maailma kujundavad

Covid-19 on meeldetuletus viiruste hävitusjõust, aga ilma viirusteta poleks elu meile tuttaval kujul võimalik.

Kujutlegem planeeti Maa, kus viirusi ei ole.

Meil on võlukepike ja nad kõik kaovad. Marutõve viirus on äkki läinud. Lastehalvatuse viirust enam ei ole. Võikalt tapvat ebolat ei ole. Pole leetrite, mumpsi- ega gripiviirusi. Inimeste kannatused ja suremus vähenevad tohutult. HIV-i ei ole, nii et aidsikatastroofi pole olnud. Nipah’, Hendra, Machupo ja Sin Nombre viirus koos oma jubedate tapatööde registriga on läinud. Denget pole. Kõik rotaviirused on kadunud, mis on suur õnn arengumaade lastele, keda sureb neisse igal aastal sadu tuhandeid. Läinud on Zika viirus. Ja kollapalaviku viirus. Enam ei ole B-herpesviirust, mida kannavad mõned ahvid ja mis inimesele üle kandudes on sageli surmav.

Mitte keegi ei põe enam tuulerõugeid, hepatiiti, vöötohatist ega isegi nohu. Variola, rõugete tekitaja? See likvideeriti loodusest 1977. aastaks, aga nüüd haihtub see ka kõrge turvatasemega sügavkülmikutest, kus hoitakse viimaseid tontlikke proove. Kadunud on 2003. aasta SARS-viirus, mis, nagu me nüüd teame, kuulutas ette praegust pandeemia ajastut. Ja muidugi pole enam saatanlikku SARS-CoV-2-viirust, Covid-19 põhjustajat, nii hämmastavalt varieeruva mõjuga, nii keerulist, nii ohtlikku, nii kohutavalt nakkavat. Tunned end paremini?

National Geographic
National Geographic on maailma suurim populaarteaduslik ajakiri
Ajakiri ilmub ühe korra kuus, iga kuu alguses.

Ära tunne.

See stsenaarium on mitmetahulisem kui sa arvad. Fakt on, et me elame viiruste maailmas – viiruste, mis on hoomamatult mitmekesised ja mõõtmatult arvukad. Ainuüksi ookeanides võib viiruseosakesi olla rohkem kui meile nähtavas universumis tähti. Imetajad võivad kanda vähemalt 320 000 liiki viirusi. Kui lisada ka teiste loomade, taimede, maismaabakterite ja kõigi muude võimalike peremeesorganismide viirused, saame kokku ... palju. Ja peale suure arvukuse on viirustel ka suur mõju: paljud neist tekitavad Maa eluvormidel kasulikke kohastumusi, mitte kahju. Ka inimesel.

Ilma nendeta meie sugu kesta ei saaks. Ilma nendeta poleks meid ürgmudast tekkinud. Näiteks on inimese ja teiste primaatide genoomis kaks viirustelt pärit DNA-lõiku, ilma milleta – üllatav fakt – oleks rasedus võimatu. Maismaaloomade geenides on viiruste DNA-d, mis aitab pakendada ja talletada mälestusi – jälle üllatav – tillukestesse valgumullidesse. Veel ühed viirustelt saadud geenid aitavad kaasa embrüo kasvule, reguleerivad immuunsüsteemi, tõrjuvad vähki – neid olulisi mõjusid hakatakse alles nüüd mõistma. Tuleb välja, et viirused on mänginud otsustavat osa suurte evolutsiooniliste hüpete käivitajatena. Kui kõik viirused ära kaotada, nagu meie mõtteeksperimendis, variseks kogu meie planeeti kaunistav tohutu elurikkus kokku nagu kaunis puitmaja, kust võetakse äkki ära kõik naelad.

Jah, viirus on parasiit, aga mõnikord on see parasitism pigem nagu sümbioos, vastastikune sõltuvus, mis on kasulik nii külalisele kui ka võõrustajale. Nii nagu tuli, on ka viirused nähtus, mis ei ole alati hea ega alati halb, nad võivad tuua nii kasu kui ka hävingut. Kõik oleneb: oleneb viirusest, olukorrast, sellest, mis kandi pealt vaadata. Viirused on evolutsiooni tumedad inglid, võrratud ja kohutavad. See nad nii huvitavaks teebki.

Et viiruste paljutahulisust hinnata, tuleb alustada põhitõdedest: sellest, mis nad on ja mida nad ei ole. Lihtsam on öelda, mida nad ei ole.

Täispikkuses loo leiate National Geographic Eesti 2021. aasta veebruarikuu numbrist.

Krüo-transmissioonelektronmikroskoobi siseehitusest on näha, kui keerulise seadmega on tegemist. Selle mikroskoobiga saab luua viirustest peaaegu aatomlahutusega ruumilisi pilte ja sellega toodi nähtavale ka viiruse SARS-CoV-2 nüüdseks tuttav ogaline ehitus.  Foto: Craig Cutler, NG
Koos krüo-transmissioonelektronmikroskoobi ga kasutatava kuvari ekraanil on SARS-CoV-2 läbilõige ja ruumiline arvutimudel.  Foto: Craig Cutler, NG
Utah’ Ülikooli neuroteadlase Jason Shepherdi tahvelarvuti ekraanile on kuvatud ruumiliselt rekonstrueeritud virioni-sarnane valgu kapsel, mis täidab tähtsat ülesannet tunnetuses ja mälus. ARC-geeni, mis kannab selle ümmarguse ime loomise koodi, said maismaaselgroogsed umbes 400 miljonit aastat tagasi viirusesarnaselt eellaselt.  Foto: Craig Cutler, NG
Teadlased pole veel suutnud välja selgitada, kust koroonaviirus SARS-CoV-2 pärineb. Võimalikeks peremeesloomadeks on peetud suur-sagarnina ja Hiina soomuslooma (kõrvallehel). Neist kahest liigist leitud viirused on praegust pandeemiat põhjustava viiruse sugulased. Pennsylvania Osariigiülikooli bioloogiadotsent Maciej Boni ja rahvusvaheline töörühm jõudsid SARS-CoV-2 jälgi ajades välja umbes saja aasta tagusesse aega, mil soomusloomade koroonaviirused nahkhiirte omadest lahknesid. SARS-CoV-2 võis areneda lähimatest teadaolevatest nahkhiirte viirustest 40–70 aastat tagasi. „Nende viiruste mitmekesisusest on väga vähe teada,“ ütles Boni, lisades, et linnugripiviiruste genoome on määratud kümneid tuhandeid, aga koroonaviiruste omi alla saja.   Foto: Craig Cutler, NG
Jaga lugu:
Klienditeenindus
KlienditeenindusVana-Lõuna 39/1, 19094 TallinnTel: 667 0099 (tööpäeviti 9–17)
Rain Väät
Rain VäätVastutav väljaandjaTel: 667 0044
Erkki Peetsalu
Erkki PeetsaluPeatoimetajaTel: 501 8100
Margit Raias
Margit RaiasToimetaja-korrektorTel: 504 1108
Sven Puusepp
Sven PuuseppGraafiline disainerTel: 512 3163
Sirle Kübar
Sirle KübarReklaamimüügi projektijuhtTel: 56845555