Bu gezegende bilinen en minik çoğalabilir biyolojik yapı olan virüsler bakterilerden kabaca 100 kat küçüktür. İnce bir genetik kod ipliği ve çevresini saran protein kılıftan oluşan virüsler ,“kendi başlarına” hayatta kalamazlar. Bazı bilim insanları onların canlı olup olmadığını bile tartışmakta. Yaşayan organizmaların hücrelerinin kendi moleküler üretim hatları vardır. Genlerinin geçici kopyalarını yaparlar ve onları ribozom adı verilen moleküler makinelere iletirler. Ribozomlar genetik kodu okuyup protein üretmek adına bir şablon olarak kullanır. En basit yaşayan organizmalar hayatta kalabilmek için ihtiyaç duydukları proteinleri üretmek için yaklaşık 150 ile 300 arasında gene ihtiyaç duyar. Virüsler bunu dört tane ile başarabilirler. Yaptıkları şey, hücreleri işgal etmek ve onları virüs fabrikalarına dönüştürmektir.
Virüsler zekidir, genetik olarak eksik oldukları için bu eksikliği bulaştıkları hücrelerin genlerini ödünç alarak kapatırlar. Kendi ribozomları olmadığı için genetik kodlarını diğer organizmaların ribozomlarına sokar ve üretim hattını esir alıp kendi istedikleri proteinleri ürettirirler. Virüs bulaşmış hücre kendi proteinlerini üretemez, onun yerine ölene kadar virüs ne derse onu yapar.
Bir virüsün çekirdeğinde genetik kodu vardır ve bu kod aynı canlı organizmalarda olduğu gibi iplikler halinde dizilmiş şekildedir. Bazı virüslerde bizlerde olduğu gibi iki DNA ipliği vardır, bazıları ise tek iplik ile idare eder. Bazıları ise genlerini RNA formunda taşırlar. Bu molekül aynen DNA gibidir, ancak farklı bir kimyasal harfe sahiptir. Yaşayan hücrelerin kendi geçici kopyalarını üretmeleri için kullanılır. Bazı virüsler, ters transkriptaz adı ile verilen bir enzimi üretmek için gerekli kodu da taşır. Bir canlı hücrenin içine sızınca bunu kullanarak RNA’yı DNA‘ya çevirir.
Genetik bilgi kırılgandır, bu yüzden virüsler bir hücreden diğerine atlarken bu kodu korumak zorundadır. En önemli genlerinden bazılarında onları koruyacak, kapsid adı verilen bir protein kaplamasını üretmek için gerekli kodlar bulunur. Kapsid proteinleri birbirine kilitlenerek ortaya bir 3B şekil çıkarırlar. Bu yapı kristal şeklinde olduğu için onu inşa etmek için sadece birkaç gen yeterlidir. Örneğin ikosahedron kapsidler genelde sadece üç proteinden oluşan üçgenlerden ibarettir. Bu üçgenler bir araya gelince 20 yüzlü bir top oluşturur. Bu topun içinde de virüs geni saklanır.
Kapsid ve genetik kodun bulaşabilen paketleri hücrelerin dışında hayatta kalabilir ancak kendi başlarına çoğalamazlar. Viryon adı verilen bu virüs parçacıkları, hayat döngülerine devam edebilmek için bir hücre bulup içine girmek zorundadır. Bunu, hücre zarının yüzeyindeki moleküllere yapışarak yaparlar. Kapsidin dışındaki proteinler hücrenin dış çeperindeki proteinler ile etkileşime geçer. Bu etkileşim sonucu viryonun şekli değişir ve hücre zarına girebilir. Bir başka alternatif de hücreyi zarla kaplı bir kürenin içine (endozom) almaya ikna etmektir. Bir kere içeri girdikten sonra viryon ile taşınan enzimler, kapsidin geri kalanını parçalar, genetik kod hücrenin içine yayılır. Bu genler hemen hücrenin üretim hattını bulup kontrol altına alır ve üç ana tip protein ürettirmeye başlar.
İlk önce virüsün genetik kodunun kopyasını çıkarabilmesine imkân veren enzimler üretilir. Arkasından hücrenin normal üretim süreci ile iletişime girecek proteinlere sıra gelir. Son olarak da yeni virüs parçacıkları üretmek için gerekli yapısal proteinler üretilir.
Yeni virüs parçacıkları tamamlanınca, virüsün daha fazla hücreye bulaşmak için bu parçacıkları hücre dışına çıkartması gerekir. Litik virüsler bunu patlayarak gerçekleştirir. Patlayınca tüm viryonlar ortaya saçılır, üretim için kullanılan hücre de ölür. Lizojenik virüsler ise viryonlarını birer birer salıverir. Böylece kullanılan hücre ölmez, tam tersine çoğalmaya devam eder. Bazı virüsler genetik kodlarını hücrenin kodları ile birleştirir. Böylece hücre her çoğaldığında virüslü genler de çoğalmış olur. Bu sayede virüsler ana hücrenin içinde uzun zaman yaşarlar. Zaman zaman uyku moduna geçerler, bir süre sonra tekrar aktif olup çalışmaya başlarlar. Hücreler kendilerini bu tür saldırılara korumaya çalışır. Boşta kalan genetik kodu yok eder ve bağışıklık sistemine enfeksiyon ile ilgili sinyaller gönderir.
Ancak virüsler bu savunma mekanizmasını aşacak yöntemler geliştirecek şekilde evrim geçirdiler. Bazıları bu sırada konaklarına hasar veriyor. Buna virülans deniyor. Çoğu virüs, sağlıklı hücrelerin normal aktivitelerini engellediği için hastalıklara neden olur. Virüsün verdiği hasar; bulaştığı hücreye, moleküler makineler ile girdiği etkileşime ve yeni viryonları salma şekline göre değişir. En büyük hasarı bağışıklık hücrelerine bulaştıklarında verirler. Böyle olunca bedenin virüslerle savaşacak bir savunma mekanizması kalmaz.
Ebola, Marburg ve HIV, bağışıklık sistemine hasar veren virüslerdir. Ancak buradan virüslerin tamamının kötü olduğu sonucu da çıkmamalı. İnsan genomu üzerindeki çalışmalar genetik kodumuzun yüzde sekizinin virüslerden geldiğini gösteriyor. İnsan Endojen Retrovirüsleri olarak bilinen bu virüsleri fark etmek kolaydır, zira üç viral genin (gag, pol ve env) kalıntılarını taşırlar. Evrim, zamanla bu geride kalan viral genlerin sıralamasını değiştirmiştir. Bu yüzden yeni viryonlar üretemezler.
Bedenlerimiz geriye kalan bu kodu farklı şekillerde kullanmanın yolunu bulmuştur. Bunlara örnek olarak verebileceğimiz HERV ve HERV-W, virüslerin dış çeperinde durup hücrelerle birleşmelerini sağlayan proteinleri üretmeleri için gereken kodlardır. Bedenimiz bu kodu kullanarak plasentayı üretmek için hücre zarlarını birbirine kaynaştırmaya yarayan proteinleri üretmeyi başarıyor. Kısacası, eski çağlarda ortaya çıkan virüslerden geriye kalan genetik madde olmasaydı, bugün hayatta olmayacaktık.
İlginizi Çekebilir
Kaynak: How It Works