Biyologlar - Biyolojiye Gerçekçi Yaklaşım

Avusturya Atık Tesisinde Bulunan Dev Virüsler Potansiyel Dördüncü Yaşam Aleminin Tartışılmasına Yol Açıyor.

Doğu Avusturya'daki Klosterneuburg şehrinde; virologlar ve evrimsel biyologlar, şehrin atık arıtma tesisinde hücre benzeri virüslerden gelmiş gibi görünen bir genom buldular. C. BICKEL/SCIENCE

Bu tuhaf yaratıklar, yok olan bir hücresel organizma grubu olan dev virüs adı verilen devasa virüslerin torunları olduğu ve hayatın dördüncü alemi hipotezi tartışmalarına yol açmıştır.

Çoğu virüs, hücrelere göre çok daha küçüktür ve az sayıda gene ihtiyaç duyar. Çünkü virüsler konakçılarının hücresel mekanizmaları ile çoğalır. Örneğin, bazı kuş ve domuz virüsleri, bağırsak bakterisi Escherichia coli'nin bir suşunda bulunan yaklaşık 4400 genle karşılaştırıldığında sadece iki gene sahiptir.

2003'te Science'daki dev virüslerle alakalı ilk rapor araştırmacıları derinden sarsmıştı. Bu virüsler birçok mikroorganizmadan daha büyük olmamakla birlikte, birçok bakterinin gen sayısını aşan 2500'den fazla gene sahiptiler. Bazı bilim adamları, bu devlerin varlığının evrim ağacında revizyonlar yapılması gerektiğini savundular. Standart ağacın üç ana grubu veya alemi bakteri, arke ve ökaryotlardır. Ancak birçok araştırmacı, dev virüslerin dördüncü bir yaşam aleminin kalanı olduğunu ileri sürmektedir. Bu görüşe göre, ataları şimdi yok olmuş hücrelerdi, zamanla birçok gen çukurlaştı ve parazitler haline geldi.

Maryland, Bethesda'daki Ulusal Biyoteknoloji Merkezi'nin evrim biyoloğu Eugene Koonin gibi diğer bilim insanları, dördüncü bir alana ihtiyaç duymamaktadırlar. "Bu dev virüsler çok daha küçük virüslerin DNA’larını içeren bir virüs grubuna ait olduğu çok açık." Bu küçük virüslerden bazıları, konakçılarda çok sayıda DNA'yı birleştirip muazzam hale getirerek evrimleştiğine inanmaktadır.

Kaliforniya, Walnut Creek'deki Energy Joint Genome Enstitüsü'nde görevli Frederik Schulz ve meslektaşları birlikte çalıştıkları Avusturyalı bilim insanları ile birlikte, Klosterneuburg fabrikasındaki çamurda yaşayan mikropları araştırırken dördüncü alem senaryosunu test etmeyi planlamıyorlardı. Çalışmalarında metagenomik olarak bilinen bir yöntem kullandılar; bu yöntemde hücreler ya da virüsleri doğrudan izole etmek yerine, yeni organizmaların genetik parmak izlerini belirlemek için bir numunedeki tüm DNA'yı sıralamayı gerektiriyordu ve farkettikleri şey viral DNA parçaları dönmeye devam ettiği oldu. Ekip bu parçalardan bazılarını bir genoma yerleştirdiğinde, yeni bir dev virüsüne ait olduğu sonucuna vardılar ve buna “Klosneuvirus” adını verdiler. Ekip, aynı teknikleri kullanarak diğer yerel kaynaklı örneklerde üç tür virüs genomunu birleştirdi.

Bu Klosneuvirüsler diğer dev virüslere göre genomlarının daha önceki dev virüslerden daha çok hücre benzeri olduğu için göze çarpıyor. Örneğin, hücreler 20 çeşit amino asitin birleşmesiyle proteinleri oluşturur ve her biri, protein sentezi alanlarına taşınmak için bir taşıyıcı moleküle yapışan farklı bir enzime sahiptir. Diğer dev virüslerde bağlanma enzimlerini içim yedi çeşit gen taşırlar, ancak Klosneuviruseslerin tümü için 20 gen bu görev için sorumludur.

Araştırmacılar, bu virüslerin genomlarının hücresel yaşamın dördüncü bir alanından mı veya diğer virüslerden mi geldiğini sorguladılar ve Koonin'in laboratuvarında bir araya gelerek çeşitli virüs ve canlı organizmalar arasında farklı bağlanma genlerinin dizilerini karşılaştırdılar. Analizleri dev virüslerin farklı konakçılardaki bağ enzim genlerini yavaş yavaş yakaladığını göstermekteydi. Bu sonuçla Kanada'daki British Columbia Üniversitesi'nden çevre virologu olan Curtis Suttle, "Dördüncü üstalem için hiçbir kanıt bulunmamaktadır ve bu sonuç bunu onaylamaktadır" demiştir. Ancak; Fransa'daki Aix-Marseille Üniversitesi'nden mikrobiyolog Didier Raoult, bağlanma genlerinin evrimsel sonuçlar için titrek bir temel oluşturacağını, çünkü dizilerin genellikle takas edileceğini veya kökenlerini bulanıklaştıran diğer değişikliklere uğrayacağını belirtmiştir. Aix-Marseille Üniversitesi'nden Genetikçi Jean-Michel Claverie, çalışma yazarlarının çamur numunelerinde ortalama bir viral parçacıklardan daha büyük viral parçacıklar olduğunu tespit ettiklerini, ancak topladıkları genomların bu virüslere ait olduğunu göstermediğini belirterek “evrimsel yorumlarının herhangi birine inanmadan önce ev sahibi ile izole edilmiş gerçek bir virüsün test tüpünde olduğunu görmek için bekliyorum. " diyerek bir yorum yapmıştır.

KAYNAK: Posted in: Biology DOI: 10.1126/science.aal1005 - http://www.sciencemag.org/news/2017/04/giant-viruses-found-austrian-sewage-fuel-debate-over-potential-fourth-domain-life

Çeviren ve Derleyen:  Mustafa Vurkun