Mimivirüs Nedir?

Dünya üzerinde suyun olduğu her yerde hayat vardır. Bu su, tropikal bir ormanda bir gölette, Kristal Mağarasındaki bir havuzda ya da bir hastanenin çatısında duran bir soğutma kulesinde olabilir.
1992’de, Timothy Rowbotham adındaki bir mikrobiyolog, İngiliz şehri Bradford’da, bir hastanenin soğutma kulesinden biraz su çıkardı. Suyu mikroskop altına koydu ve orada bir hayat yumağı gördü. Suda amip ve yaklaşık insan hücreleri boyutundaki diğer tek hücreli protozolardan gördü. Yaklaşık yüz kez daha küçük boyutta bakteri de gördü. Rowbotham, Bradford’un tümünde ciddi şekilde seyretmiş olan bir zatürree salgınının sebebini araştırıyordu. Rowbotham, soğutma kulesi suyunda mikrop türü bir şey buldu, umut verici bir aday bulduğunu düşündü: Amip içinde oturan bakteriyel büyüklükte bir küre. Rowbotham yeni bir bakteri bulmuş olduğuna inandı ve ona Bradfordcoccus adını verdi.
Rowbotham, zatürre salgınındaki suçlunun o olup olmadığını anlamak için, Bradfordcoccus ‘un mantığını çözmeye çalışarak yıllarını geçirdi. Bütün bakterilerde bulunan DNA uzantılarını arayarak bu bakterinin genlerini ayırmaya çalıştı, fakat bu uzantılardan hiç bulamadı. Bütçe kesintileri, Rowbotham’ı 1998 yılında laboratuvarını kapatmaya zorladı ve bu yüzden Rowbotham, örneklerini, depolamaları için Fransız çalışma arkadaşlarına devretti. Beş yıl boyunca, Mediterranean Üniversitesi’nden Bemard La Scola bakteriye tekrar bir bakmaya karar verene kadar, Bradfordcoccus belirsizlik içinde kaldı. Bemard La Scola, Rowbotham’ın örneklerini mikroskop altına koyar koymaz bir şeyin doğru gitmediğini fark etti. Bradfordcoccus, küresel bir bakteride düz olan bir yüzeye sahip değildi. Bunun yerine daha iç içe geçmiş birçok levhadan oluşan bir futbol topu gibiydi. La Scola, bakterinin geometrik kabuğundan çıkan saç benzeri protein lifleri gördü. Doğada bu tür kabuklara ve liflere sahip olan şeyler yalnızca virüslerdi. Fakat o zamanlar bütün mikrobiyologların bildiği gibi, La Scola da, Bradfordcoccus boyutundaki bir şeyin, bir virüs olamayacak kadar yüz kat büyüklükte olduğunu biliyordu. Oysa Bradfordcoccus’un bir virüs olduğu tam olarak ortaya çıktı.
La Scola ve çalışma arkadaşları, bakterinin, amipleri istila ederek ve onları kendi kopyalarını yapmaya zorlayarak, çoğaldıklarını gördüler. Bir tek virüsler bu yolla çoğalırlar. La Scola ve çalışma arkadaşları, Bradfordcoccus’a, onun viral yapısını aksettiren yeni bir ad verdiler. Virüslerin bakteriyi taklit etmedeki ustalığı adına, ona mimi virüs adını verdiler. Fransız bilim insanları daha sonra bu mimi virüsün genlerini analiz etmek için yola çıktılar. Rowbotham onun genleriyle bakterilerin genlerini eşleştirmeye çalışmış ve başaramamıştı.
Fransız bilim insanları daha şanslıydılar. Mimi virüs, virüs genlerinin çoğunu taşıyordu. Mimi virüslerin keşfinden önce, bilim insanları, bir virüste yalnızca birkaç gen bulmaya alışmışlardı. Fakat mimi virüslerin 1.262 geni vardı. Sanki biri, grip, soğuk algınlığı, çiçek hastalığı ve diğer yüzlerce virüsün genomlarını almış ve hepsini bir protein kabuğu içine doldurmuş gibiydi. Hatta mimi virüsün, bakterilerin bazı türlerinden bile fazla genleri vardı. Mimi virüsü hem boyut hem de genleri açısından,virüs olmak için gerekli temel kuralları yıkmıştı. La Scola ve arkadaşları, mimi virüsün neye benzediğini öğrenir öğrenmez, bu kez onu diğer doğal ortamlarda aramaya başladılar. Zatürree hastalığından muzdarip, hastanelerde yatan hastaların ciğerlerindeki dev virüsleri buldular. Mimi virüslerin, Rowbotham’ın başlangıçta şüphelenmiş olduğu gibi, gerçekten zatürreeye sebep olup olmadıkları ya da zaten hasta olan insanlarda çoğalıp çoğalmadıkları belli değildi. Bilim insanları ayrıca, hastanelerin uzağında da mimi virüsler ve bunlarla bağlantılı dev virüsler buldular. Bunlar aslında, deniz yosunlarına ve belki de mercanlara ve süngerlere bile hastalık bulaştırdıkları yer olan dünya okyanuslarında yaygındırlar.
Bilim insanları, bu dev virüslerin şu ana kadar göz önünde saklanıyor olduklarını fark etti. Mimi virüs gibi yeni keşfedilmiş virüsler, bilim insanlarını, virüs olmanın birincil olarak ne anlama geldiğini tekrar düşünmeye zorluyorlar. Onların bir zamanlar oldukça sert olan eski kuralları, yıkılıyor. Ve bilim insanları virüs olmanın ne anlama geldiğini tartışırken, çok daha önemli bir soruyu da tartışıyorlar: Canlı olmak ne anlama geliyor.
Bilim insanları uzun süredir, virüsleri “gerçek” yaşayan şeylerden, bakterilerden, protozolardan, bitkilerden, hayvanlardan ve mantarlardan ayıran büyük bir uçurum görüyorlar. Bilim insanlarının çoğu, virüslerin kendilerine has çoğalma şekillerinden dolayı daha fazla gene sahip olmalarının yolu olmadığınıileri sürerek, virüslerdeki genlerin az sayıda oluşuna işaret ettiler. Virüsler, yeni virüsler yapmak için hücre çaldıklarından, kendi genlerini yapmada oldukça özensizdirler. Örneğin, hataları düzeltebilecek kendi onarım enzimlerini taşımazlar. Sonuç olarak, ölümcül mutasyonlara karşı son derece savunmasızdırlar. Bir virüs, binlerce gen topladığı zaman yüksek mutasyondan dolayı virüsü ortadan kalkacaktır.
Virüs genomlarının boyutları, bunun gerçekten doğru olduğuna inanılacak bazı iyi nedenleri akla getirdi. Virüsler, ya DNA içinde ya da onun tek-zincirli modeli RNA içinde kodlanmış genleri taşır. Bir takım sebepler yüzünden, RNA, kopyalamak için kalıtsal olarak daha fazla hataya yatkın bir moleküldür. Ve bu, grip ve HIV gibi RNA virüslerinin, DNA virüslerinden daha küçük genomlara sahip olmasıyla sonuçlanır.
Daha küçük gen om taşımaya zorlanınaktan dolayı, virüsler, yeni virüs yapmak ve bu virüslerin yok olmaktan kaçmasına yardım etmekten öte, her şeyi yapan genler için yer sağlayamadılar.
Örneğin, yemelerini sağlayan genleri taşıyabiliyorlardı. Ham malzemeleri, yeni genlere ve proteinlere kendi başlarına dönüştüremiyorlardı. Büyüyemiyorlardı. Gereksiz şeyleri atamıyorlardı. Soğuk ve sıcağa karşı kendilerini savunamıyorlardı. İkiye ayrılarak çoğalamıyorlardı. Bütün bu olumsuzluklar tek, büyük bir olumsuzluğa eklendi: Virüsler canlı değillerdi. Çoğu bilim insanının öne sürdüğü gibi, canlı olmak gerçek bir hücreye sahip olmayı gerektiriyordu. Mikrobiyolog Andre Lwoff, 1969’de Nobel Ödülünü aldığında yaptığı bir konuşmada, “Bir organizma hücrelerden oluşur” açıklamasını yaptı. Hücrelerden yoksun virüslerin, gerçekten canlı olan hücrelerin içinde kopyalanmak için doğru kimyaya sahip, genetik malzemenin biraz daha fazlası oldukları düşünüldü. Bilim insanları, tuzu ya da saf DNA’yı kristalize ettikleri şekilde, virüsleri kristallerine kadar arıtabildiler. Kimse şimdiye kadar bir akça ağacı kristalize edemedi. 2000 yılında, Virüs Taksonomisiyle ilgili Uluslararası Komite “virüsler yaşayan organizmalar değildir” açıklamasını yaptı.
Açıklamayı izleyen on yıl içinde, bir takım bilim insanı, bu açıklamayı tamamen reddetti. Yeni virüslerin cephesinde, eski kurallar artık çok işe yaramıyorlar. Örneğin, mimi virüsler, virüslerin olması gerektiğinden yüz kat daha büyük oldukları için, uzun süre kısmen görmezden gelindiler. Bilim insanları, mimi virüslerin bütün bu genlerle ne yaptığını bilmiyor ama bazıları, mimi virüslerin bu genlerle, oldukça canlı görünen bazı şeyler yaptıklarından şüpheleniyorlar.
Mimi virüslerin proteinlerinin bazıları, örneğin, kendi hücrelerimizin yeni genleri ve proteinleri toplamak için kullandığı proteinlere çok benzer. Mimi virüsler arnipleri istila ettiğinde, bir molekül bulutunun içinde dağılmaz. Aksine, viral fabrika adında ağır, karmaşık bir yapı oluşturur. Bu viral fabrika, tek bir portal yoluyla ham malzemeyi alır ve daha sonra yeni DNA ve proteinleri, diğer iki portal yoluyla çıkarır. Viral fabrika, dikkat çekecek derecede bir hücre gibi görünür ve hareket eder. Gerçekte o kadar çok bir hücreye benzer ki, La Scola ve çalışma arkadaşları, 2008’de, viral fabrikaya, bir virüsün kendisi tarafından hastalık bulaştırılabildiğini buldular. İlk kez birisi, bir virüsün virüsünü bulmuştu. Ancak var olmaması gereken başka bir şeydi.
Doğayı baştanbaşa ayıran sınırlar çekmek bilimsel olarak faydalı olabilir ama iş, yaşamın kendisini anlamaya geldiğinde, bu sınırlar yapay engeller olup çıkabilir. Virüslerin, nasıl diğer yaşayan canlılar gibi olmadığını bulmaya çalışmaktansa, onların ve diğer organizmaların devamlılığı nasıl sağladıkları hakkında düşünmek daha faydalı olabilir. Biz insanlar, virüs ve memelinin ayrılmaz bir karışımıyız. Virüs kaynaklı genleri uzaklaştırın, üremede başarısız oluruz. Muhtemelen hızlı bir şekilde diğer virüslerden gelen enfeksiyonlara yakalanırız. Aldığımız nefesteki oksijenin birazı, okyanuslardaki bakteriler ve virüslerin karışması yoluyla üretilir. Bu karışım, sabit bir birleşim değil ama sürekli değişen bir akıştır. Okyanuslar, ev sahibi ve virüsler arasında mekik dokuyan, genlerden oluşmuş yaşayan bir yapıdır. Yaşayan ve yaşamayan arasında keskin bir çizgi çizmek, ilk etapta hayatın nasıl başladığını anlamayı da zorlaştırabilir. Bilim insanları, hala yaşamın çıkış noktasını çözmeye çalışıyorlar ama bir tek şey ortada ki, yaşam, büyük kozmik güç düğmesine hafif bir dokunuşla aniden başlamadı. Büyük olasılıkla, erken dünya üzerinde giderek daha karmaşık hale gelen tepkimeler içinde şeker ve fosfat türü ham maddelerin oluşması gibi, yaşam da aşama aşama oluştu. Örneğin, RNA’nın tek zinciri moleküllerinin adım adım gelişmesi ve kendilerinden kopya yapma becerisini edinmiş olmaları mümkündür. Zamanda, RNA gibi, yaşamın aniden “canlı” hale geldiği bir anı bulmaya çalışmak, yaşamın bildiğimiz şekliyle aşamalı bir geçişten geldiği düşüncesinden bizi uzaklaştırır.
Virüsleri, bu Yaşam Kulübünün dışına çıkarmak da, bizi, hayatın nasıl başladığına ilişkin önemli ipuçlarından yoksun bırakır. Virüsler hakkındaki en önemli keşiflerden bir tanesi, genlerindeki muazzam çeşitlilik olmuştur. Bilim insanları her zaman yeni virüsler bulurlar; bu virüslerin genlerinin çoğu, daha önce bulunmuş herhangi bir gene çok az benzerlik taşır.
Virüslerin genleri, son zamanlarda gerçek yaşayan şeylerden çıkan DNA döküntülerinin yetersiz bir koleksiyonu değildir. Birçok bilim insanı şimdi, virüslerin, milyarlarca yıldır gezegende dolaşan genetik bir arşivi ihtiva ettiğini iddia ediyor.

Kaynakça:
https://www.sciencedirect.com

Yazar: Taner Tunç

Yorum Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This div height required for enabling the sticky sidebar
Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views :