Virüsler Artık Hak Ediyorlar
Grip, SARS, Ebola, HIV, soğuk algınlığı. Bu isimler hepimize oldukça tanıdık geliyor öyle değil mi? Genetik materyallerini (DNA veya RNA) protein kılıfın içerisinde kapsüllenmiş bir şekilde taşıyan virüslerin, viroloji çalışmaları başladığından beri canlı mı cansız mı oldukları tartışılıyordu.
Bilim insanları uzun zamandır, virüslerin cansız olduklarını hatta cansızlarla canlılar arasında bir eşik olduğunu kanıksamış durumdaydılar. Nitekim, virüslere bakıldığı zaman canlılık tanımımıza uyan özellikleri pekte göstermiyorlar. Virüsler, taşıdıkları genetik materyali kopyalayacak genetik araçları bünyelerinde bulundurmadıkları için -yani üremek için- canlı hücreleri istila eden cansız yapılar olarak nitelendirilmektedir. Peki virüsleri cansız olarak nitelendirmek doğru mu?
Son 10 yılda viroloji alanındaki gelişmeler, virüslerinde canlı olabilecekleri yönünde ibareler göstermiştir. Dev virüsleri duymuşsunuzdur. Virüsler, genellikle birkaç nanometrelik bir çapa sahiptirler. Dev virüslerin çapları ise normal virüslerden onlarca kat daha büyüktür. Dev virüslere birkaç örnek vermek gerekebilir. Örneklere, mimivirüslerden başlayabiliriz.
Bilim insanları, mimivirüslerin canlılar ve cansızlar arasındaki evrimsel bir köprü olabileceğini belirtmişlerdir. Amipleri enfekte eden Mimivirüslerin 1200 geni vardır, ki bu rakam bazı bakterilerin gen sayısından daha fazladır. Bu virüslerin genleri arasında normalde virüslerde bulunmayan, canlı hücrelerde bulunan 30 kadar gen vardır, örneğin protein sentezi ve DNA tamirinden sorumlu enzimleri kodlayan genler. Bu 1200 genin yaklaşık %90’ı protein kodlarken %10’u da Hurda DNA’dır (protein kodlamaz). Dev virüslerin aksine, Ebola‘nın da dahil olduğu bazı virüsler oldukça az sayıda gene sahiptirler ki Ebola; tamamı ölümcül hasara sebep olan 7 gene sahipken, AIDS’e sebep olan ölümcül HIV’in de 12 geni bulunmaktadır. Mimivirüslerden 10 sene sonra keşfedilen ve sıradan bir virüsten 20 kat daha büyük olan megavirüsler, mikrometre boyutundaki çapları ve bünyelerinde bulundurdukları 1100’den fazla genleriyle birlikte bakterilere özgü özelliklerin birçoğuna da sahiptirler. Benzer durum mamavirüslerde de görülmektedir. Mamavirüslerde de 1023 tane protein kodlayan gen mevcuttur. Hatta mamavirüsün üzerinde mamavirüse yapışık olan Sputnik adında bir virüs dahi bulunmaktadır. Bir diğer dev virüs, Pandoravirüs salinus ise bir hayli karmaşık. Bu virüsün genlerinin sadece %6’sı, şimdiye kadar keşfedilen diğer virüsler veya hücresel organizmalar ile ortak protein sentezliyor. Bu boyutlardaki bir genom ile yeryüzünün şu ana kadar tespit edilen en büyük virüsü olan P.salinus, virüslerin ökaryotik hücrelerden bile karmaşık olabileceğini bize gösterdi.
Virüslerin canlı olup olmadıklarına dair yeni kanıtlar elde etmenin en iyi yolu virüslerin evrimsel tarihini incelemek olacaktır. Virüslerin evrimsel geçmişini incelemek için ilk akla gelen yöntem ise virüslerin genlerini incelemek. Fakat bunun önündeki en büyük zorluk virüslerin sayısı ve çok hızlı mutasyona uğramaları. Şu anda tarif edilen 4900 virüs varken, bu sayının 1. 000. 000 olabileceği tahmin ediliyor. Ayrıca virüsler her konakta birçok defa genetik materyallerini kopyaladıkları için, genleri hızlı bir mutasyona uğruyor ve çoğunlukla da konak hücrenin genleriyle karışıyor. Yani bu virüslerin evrimsel tarihini genlerinden incelemek neredeyse imkansız.
Her türlü zorluğa rağmen, bilimde umutsuzluğa kapılmamak çok önemlidir. Carl R. Woese Enstitüsü’nden Genomik Biyoloji profesörü Gustavo Caetano-Anolles ve yüksek lisans öğrencisi Arshan Nasir, genlerin yerine proteinlerin fonksiyonel olan 3 boyutlu yapılarını oluşturan kıvrımlarını incelemenin virüslerin evrimsel tarihini ortaya koymada daha kolay ve daha doğru sonuçlara ulaştıracağını düşündüler. Bu proteinlerin spesifik şekilleri genleri tarafından kodlanır ve DNA veya RNA dizilerinin aksine, zamanla genler kadar fazla değişmez. Böylece virüslerin tarihine bakmak için iyi bir yol göstericidir.
5080 organizmayı inceleyen -3,460 virüs ve 1,620 hücre- Profesör Gustavo Caetano-Anolles ve yüksek lisans öğrencisi Arshan Nasir, 442 katlanmış proteinin virüslerle hücreler arasında paylaşıldığını ve bunların 66 tanesinin de virüslere özgü katlanmış proteinler olduğu belirlediler. Yani virüsler girdikleri hücrelerde sadece genlerini aktarmıyorlardı.
Bu verilerle birlikte virüslerin canlı olarak kabul edilebilirlikleri de bir hayli arttı. 2,45 milyar yıl önce antik hücrelerle bu virüslerin ayrıldığı ve virüslerle antik hücrelerin ortak bir atası olduğunu söyleyebiliriz. Yani virüsler normal hücrelerden daha yaşlı.
Virüsler, tamamen bağımsız değiller. Aksine, vücudumuzun içine girip çıkarak, kaynaklarımızı çalıyorlar ve üremeye devam ediyorlar. Virüslerinde artık hayat ağacı içinde bir yer hak ettiğini ve virüslerin yalnızca bizden biraz farklı ve atipik bir yaşamları olduğunu söyleyebiliriz. Bu ve buna benzer kanıtlar, yaşamı ve yaşamla ilgili eylemleri tanımlama biçimimizi daha kapsayıcı bir hale getirmemizi gerektirebilir.
Referanslar ve İleri Okuma
•Arshan Nasir and Gustavo Caetano-Anollés. A phylogenomic data-driven exploration of viral origins and evolution. Science Advances, September 2015 DOI: 10.1126/sciadv.1500527
•Villarreal, Luis P., Are Viruses Alive?, Scientific American, August 8, 2008
•Bell, P. J. L. Viral eukaryogenesis: Was the ancestor of the nucleus a complex DNA virus? Journal of Molecular Evolution 53, 251–256 (2001) doi:10.1007/s002390010215.
•Koonin, E. V. & Martin, W. On the origin of genomes and cells within inorganic compartments. Trends in Genetics 21, 647–654 (2005).
•Lander, E. S. et al. Initial sequencing and analysis of the human genome. Nature 409, 860–921 (2001) doi:10.1038/35057062.
•Raoult, D. & Forterre, P. Redefining viruses: Lessons from mimivirus. Nature Reviews Microbiology 6, 315–319 (2008) doi:10.1038/nrmicro1858.
Saylam, G. “Virüsler Artık Hak Ediyorlar.” Biyogaraj. 23.01.2016
http://www.biyogaraj.com/evrim/virusler-artik-hak-ediyorlar.html
Biyolojik Gelişmeler
-
Arkeologlar Korunmuş İnsan Beyinleri Bulmaya Devam Ediyor
-
Yapay Zeka istilacı Asya eşekarılarını tespit etmeye yardımcı oluyor.
-
Avustralya fosili, fotosentezin en az 1,75 milyar yıl önce evrimleştiğini öne sürüyor
-
Böcek kanatlarının solungaçlardan evrimleştiğine dair yeni kanıtlar
-
Denizyıldızının Başı Neresi? Tahmininiz Büyük İhtimalle Yanlış
-
Biyoloji bölümü seçenler ve biyolojiye ilgi duyanlar için bazı öneriler
-
Canlıların Gizemli Dünyasını Keşfetmek: Biyologların Gözüyle Doğa, Genetik ve Evrim
-
Biyolojik ve Kimyasal Silahlar Ne Zamandan Beri Var?
-
Filler Gerçekten ‘Asla Unutmaz’ mı?
-
Sibirya’da Bulunan Ayı Mumyası, Mağara Ayısı Değilmiş
-
California Bilimler Akademisi Bilim adamları 2022'de 146 yeni tür tanımladı
-
Yapay zeka hücre hareketini mikroskop altında analiz edebiliyor.
-
Ağaçlardan Önce Yeryüzünde Devasa Mantarlar Vardı
-
Biyoloji Terimleri Sözlüğü Yayımlandı
-
Avcı-Toplayıcılıktan Tarıma Geçiş Tam Olarak Nasıl Gerçekleşti?