Virüs Nedir?
Cansu ERDEM / Ege Üniversitesi Eczacılık Fakültesi
Virüsler, mikroorganizmalar içinde en küçük yapıya sahip olanlardır. Morfolojileri (yapı ve şekil özellikleri) çeşitli durumlarda farklılık gösterebilmekle beraber, genellikle çapları yaklaşık 200-300 nanometre ölçülerindedir. Çok küçük oldukları için ışık mikroskoplarında gözlenemezler bu yüzden incelenebilmeleri için elektron mikroskobuna ihtiyaç vardır. En basit yapılı olanlar, tek bir molekül genetik materyalin (DNA veya RNA) bir protein kılıf içine sarılmasından meydana gelmektedir. Daha kompleks yapılara sahip olan virüslerde yüzlerce gen bulunabilmektedir. Virion adı verilen ve “tamamlanmış-olgunlaşmış virüs” anlamına gelen virüs tipi, genetik materyalin etrafında koruyucu bir protein kılıfı, yani kapsid proteini bulunan virüsleri temsil etmektedir.
Virüsleri tanımlamak ve sınıflamak zordur. Çünkü bir virüs, çeşitli koşullara göre hem canlı hem de cansız özellik gösterebilmektedir. Genetik materyali oluşturan nükleik aside sahip olması açısından canlı olarak nitelendirilebilirken, sadece hücresel ortam varlığında hareket edebilmesi ve metabolik olayları yalnızca canlı hücrede, o hücrenin olanaklarıyla sürdürebilmesi açısından da cansız olarak nitelendirilmektedir. Çoğalmak için konak canlıya ihtiyaç duymaları ve kendi enerjilerini üretememeleri dolayısıyla, tüm virüsler parazit sınıfından varlıklardır diyebiliriz.
Yapısı
Virüsler; genetik materyal olarak DNA veya RNA, genetik materyal çevresinde kapsid ve onun da dışında tegüment adı verilen bir zarf daha içerirler. En dış katmandaysa, virüsün hastalık yapıcı etkisini artıran, bağışıklık faktörlerinden kaçmalarını sağlayan ve konak hücreye tutunmalarına yardımcı olan viral zarf bulunur. Glikoprotein yapılar da, konak hücrelerdeki reseptörler tarafından tanınmalarını sağlar.
Tarihçe
İlk virüs, 1892 yılında Rus biyolog Dmitri Ivanovsky tarafından keşfedilmiştir. Keşif, Ivanovsky’nin çok küçük porlara sahip Pasteur-Chamberland Filtresi ile tütün yapraklarını incelerken, tütün mozaik virüsünü fark etmesi sayesinde gerçekleşmiştir. Tütün mozaik virüsü, tütün bitkisinin kök, gövde ve yapraklarında bulunmaktadır ve bitkide hastalıklı bir görünüme sebep olmaktadır. Ivanovsky, virüs enfeksiyonunun tütün bitkisinde hastalığa yol açtığını fark etmiştir ve bu keşif, Hastalık Yapıcı Mikrop Teorisi’nin başlangıcı olmuştur. Bu teori, mikroorganizmaların birçok hastalığın nedeni olduğunu savunmaktadır. Günümüzde antibiyotikler ve hijyen uygulamaları gibi birçok yeniliğe yol açan klinik mikrobiyoloji ve modern tıbbın yapıtaşıdır.
Nasıl hastalık yapıyor?
Canlılığın bulunmadığı ortamlarda virüsler, cansız birer toz zerreciği gibi davranma eğilimindedirler. Yani hareket kabiliyetleri olmaksızın sürüklenme eyleminde bulunurlar. Bu sürüklenme eylemi esnasında canlı bir doku veya hücreye rastlarlarsa, viral zarfları sayesinde bu yapıya rastgele tutunabilirler. Hücre yüzeylerinde, virüsün zarfındaki özel proteinleri tanıyabilen çeşitli reseptörler bulunmaktadır. Eğer virüs zarfındaki protein o hücrenin reseptörü tarafından spesifik olarak tanınmıyorsa, virüs o hücreye tutunamaz. Virüsün zarar verici etkisi, konak hücrenin bağışıklık sisteminde bir bozukluk veya dirençsizlik durumu söz konusu olduğunda başlar. Virüs bu koşullarda bağışıklık faktörlerinin yok edici etkisine maruz kalmadan hücre içerisine penetrasyon (yüzeye tutunan virüsün plazma membranını geçerek sitoplazmaya girişi) gerçekleştirebilir. Virüs hücre içine girdikten sonra zarfından ayrılır ve bir nükleokapsid hâline geçer. Bu koşulda viral genetik materyal, hücre içi enzimlere çok duyarlı olduğundan hemen çoğalma işlemleri (replikasyon, transkripsiyon ve translasyon) gerçekleşmeye başlar. Hücrenin enzimleri ile üretilen ve viral genetik materyalin bilgisini taşıyan mRNA (mesajcı RNA) sentezlenir. Enfeksiyonun başlangıcında, enfekte hücrelerde viral mRNA'nın meydana gelmesi, hücre yönetiminin virüs tarafından ele geçirildiğini ifade eder. Viral nükleik asitler, virüslerin yapısal proteinleri yanı sıra, nükleik asit üretimi, gen ifadesi, virüsün olgunlaşması ve hücrelerden çıkışları için gerekli olan özel proteinlerin ve enzimlerin sentezlerini de yönetir. Diğer bir ifade ile virüsler, duyarlı hücrelerin sitoplazmalarına girdikten ve etraflarındaki muhafazalardan (kapsid veya zarf) kurtarıldıktan sonra, konak hücrenin bütün olanaklarını kendi bileşenlerinin üretimi için programlar ve kendi lehine çevirirler. Daha sonra oluşan tüm bileşenler bir araya gelerek virüs topluluğu oluştururlar. Oluşan virüsler, etraflarına zarf alarak olgunlaşma evrelerini tamamladıktan sonra; hücre ölümü, dışarıya salıverilme veya tomurcuklanma gibi işlemler ile hücre dışına çıkarak serbest hâle gelirler. Bu aşamada virüs çeşitli organlara bölgesel olarak tutunup hastalık oluşturabileceği gibi lenf veya kan dolaşımına da katılabilir.
Bakteriyofaj (Faj)
Bakteriyofajlar, bakteri hücresini konak hücre olarak kullanan virüs tipleridir ve daha kompleks ve özelleşmiş bir yapıya sahiplerdir. Bakteriler dış kısımlarında bulunan polisakkarid yapılı hücre duvarı ile dış etkilerden ve fajlardan korunmayı amaçlamaktadırlar ancak fajlar bazal levhalarının ortalarında bulunan delici tüyler ve delici enzimler sayesinde duvarda delik açarak hücre içerisine kolayca girip yine aynı mekanizma ile hücre içerisinde çoğalabilmektedirler. Faj virionları da normal virionlar gibi bağımsız olarak hareket etmediklerinden, çözelti halindeyken kan, lenfatik dolaşım gibi faktörlerle doğru reseptörlerle rastgele karşılaşmalara güvenmelidirler.
Genetik mutasyon
Virüsler hızlıca mutasyon geçirebilme özelliğine sahiptir. Bu özelliğe “antijenik kayma” adı verilmektedir. Genetik materyalde çeşitli baz değişimleri, virüsün kimliğini değiştirerek daha da güçlenmesini sağlar, virüsün tanımlanmasını ve tedaviyi zorlaştırır. Değişimler genelde nokta mutasyonu tipinde ve sessiz mutasyon şeklinde gerçekleşir. Yani DNA veya RNA’daki bazlarda değişim gerçekleşse bile o genden kodlanan protein değişmez. Bunun dışında genetik rekombinasyon denen ve bir DNA ipliğinin kırıldığı ve daha sonra farklı bir DNA molekülünün sonuna birleştirildiği bir mekanizma da mevcuttur. Genetik rekombinasyon, in vivo (canlı hayvanlarda) veya in vitro (hücre kültürlerinde) üreyen virüslerin, içinde üredikleri hücre DNA'sında oluşan genetik değişimler sonunda karşılıklı genetik materyal değişimi rekombinasyon olarak tanımlanmaktadır. Bu olgu sonunda da yeni genetik karakterlerde melez virüs alttipleri oluşmaktadır. Bu alttipler doğal virüslerden bazı yönleri ile farklı oldukları gibi kendisini oluşturan her iki virüse ait genetik materyallere de sahiptirler. Rekombinasyon hem DNA hem de RNA virüslerinde yaygındır ve virüsler bu mekanizmayı evrimsel bir hayatta kalma çabası olarak kullanmaktadırlar. Ancak bu yolla antiviral ilaçlara karşı direnç gelişir ve virüsten korunma amaçlı üretilecek olan aşıların etkili formunu üretmekte zorluklarla karşılaşılır.
Kaynaklar ve İleri Okuma
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder