Birçok Hastalığın Sebebi Virüs Nedir? Virüsler Hakkında Bilmeniz Gerekenler

Hayatımızın her bölümünde varlığını ısrarla sürdüren virüsler hakkında her şey

Virüs Nedir, Neden Zarar Verir ve Virüsler Silah Olarak Kullanılabilirler Mi?

Virüs genellikle bakterilerden çok daha küçük olan mikroskobik parazitlerdir. Üzerinde barınacak bir canlı bulamadıkları takdirde yaşayamaz ve üreyemezler.

Virüsler genellikle bulaşıcı olmaları ile tanınırlar. Hastalıkların ve ölümün yaygın hale gelmesi şüphesiz böyle bir ünü haksız çıkarmamıştır.

Batı Afrika’da 2014 yılında Ebola salgını ve 2009 H1N1 / domuz gribi salgını (yaygın bir küresel salgın) akıllara geliyor hemen.

Bu tür virüsler bilim adamları ve tıpçılar için oldukça zorlu olsa da, protein sentezi ve sadece virüsler dahil temel hücresel süreçlerin daha iyi anlaşılmasını sağlayarak farklı türler için araştırma aracı olarak kullanımda etkili olmuştur.

Birçok Hastalığın Sebebi Virüs Nedir? Virüsler Hakkında Bilmeniz Gerekenler

Virüs ya da virüsler nasıl keşfedildi?

Çoğu virüs bakterilere kıyasla ne kadar küçüktür? Birazcık. 220 nanometre çapında, kızamık virüsü E.coli(Koli Basili) bakterilerinden yaklaşık 8 kat daha küçüktür. 45 nm’de hepatit virüsü E.coli’den yaklaşık 40 kat daha küçüktür.

Ne kadar küçük olduğunu anlamak için Davidson College biyoloji profesörü David R. Wessner, Nature Education dergisinde yayınlanan 2010 makalesinde bir benzetme sunuyor bizlere: 30 nm çapında çocuk felci virüsü, bir tuz tanesinden yaklaşık 10,000 kat daha küçüktür.

Virüsler ve bakteriler arasındaki bu boyut farklılıkları, bir öncekinin varlığının tartışmalı ilk ipucunu sağlamakta.

19. yüzyılın sonlarına doğru mikroorganizmaların, özellikle bakterilerin hastalığa neden olabileceği düşüncesi iyice yerleşmişti akıllara. Bununla birlikte, tütünde rahatsız edici bir hastalığa (tütün mozaik hastalığı) bakan araştırmacılar, bunun nedenine oldukça şaşırdılar.

Biraz daha derine inecek olursak

Alman kimyager ve tarım araştırmacısı Adolf Mayer, kapsamlı bir araştırmasının sonuçlarını 1886 tarihli “Tütün Mozaik Hastalığı Hakkında” adlı bir araştırma makalesinde yayınladı.

Özellikle, Mayer virüslü yaprakları ezdiğinde ve zararlı suyu sağlıklı tütün yapraklarının damarlarına enjekte ettiğinde, hastalığın sarımsı benek oluşturduğuna ve renk değişikliğine neden olduğunu buldu. Mayer, tütün mozaik hastalığına neden olan şeyin yapraklı suda olduğunu doğruladı. Ancak, daha somut sonuçlar elde edemedi Mayer.

Mayer, hastalığa neden olan her şeyin bakteriyel kökenli olduğundan emindi, ancak hastalığa neden olan şeyi izole edemedi veya mikroskop altında tanımlayamadı. Bilinen bir dizi bakteriyle sağlıklı bitkiler enjekte ederek hastalığı yeniden oluşturamadı.

Birleşen bazı deneyler

1892’de Dmitri Ivanovsky adında bir Rus öğrenci, Mayer’in sıkma deneylerini bazı şeyleri değiştirerek tekrarladı. Bakteriyolojik İncelemeler dergisinde yayınlanan 1972 tarihli bir makaleye göre, Ivanovsky suyu hastalıklı yapraklardan bakteri ve diğer bilinen mikroorganizmaları yakalayacak kadar ince bir filtre olan bir Chamberland filtresinden geçirdi. Elemesine rağmen sıvı süzüntü bulaşıcı kaldı, puzzleın eksik parçasını buldu; hastalığa neden olan her şey filtreden geçecek kadar küçüktü.

Bununla birlikte, Ivanovsky ayrıca tütün mozaik hastalığının nedeninin bakteriyel olduğunu ve filtratın “bakteri veya çözünür bir toksin içerdiğini” göstermiş oldu. Virüslerin varlığı 1898 yılında kabul edildi.

Hollandalı bilim adamı Martinus Beijerinck, Ivanovsky’nin bulduğu sonuçları doğrularken, tütün mozaik hastalığının nedeninin artık eski terim olan “filtrelenebilir virüs” ile ilgili olarak bakteriyel değil “canlı bir sıvı virüs” olduğunu öne sürdü.

Ivanovsky, Beijerinck ve diğerlerinin deneyleri sadece virüslerin varlığını gösterdi. Herkesin bir virüs görmesi birkaç on yıl daha alacaktı. Clinical Microbiology Reviews dergisinde yayınlanan 2009 tarihli bir makaleye göre, elektron mikroskobu 1931’de Alman bilim adamları Ernst Ruska ve Max Knoll tarafından geliştirildikten sonra, ilk virüs yeni yüksek çözünürlüklü teknoloji ile görselleştirilebileceği anlaşıldı. 1939’da Ruska ve meslektaşlarının çektiği bu ilk görüntüler tütün mozaik virüsünden alınmış görüntülerdi. Böylece, virüslerin keşfi tam bir döngü haline geldi.

Bu dijital olarak renklendirilmiş görüntü, bir transmisyon elektron mikroskobu altında H1N1 influenza virüsünü göstermektedir. 2009 yılında, bu virüs (daha sonrasında domuz gribi olarak adlandırılır) bir pandemiye neden oldu ve dünya çapında 200,00 kişiyi öldürdüğü düşünülüyor. (Resim : Ulusal Alerji ve Enfeksiyon Hastalıkları Enstitüsü (NIAID))

Virüslerin Yapısı

Virüsler, canlı organizmalarda kendilerini gösterirler. Bir yandan, tüm canlı organizmaları oluşturan temel elementleri içerirler: nükleik asitler, DNA veya RNA (herhangi bir virüs sadece birine veya diğerine sahip olabilir). Öte yandan, virüsler bu nükleik asitlerin içerdiği şeyleri bağımsız olarak yorumlama ve bunlara göre hareket etme kapasitesinden yoksundur.

Austin’deki Texas Üniversitesi’nde moleküler biyoloji profesörü olan Jaquelin Dudley,

“Minimal virüs bir konak hücrede replikasyon gerektiren (kendisinin daha fazla kopyasını yapan) bir parazittir” dedi. Ve şunları ekledi: Virüs, konakçı dışında kendisini çoğaltamaz çünkü bir [konakçı] hücrenin sahip olduğu karmaşık makinelerden yoksundur.

Konak hücrenin yapısı, virüslerin DNA’larından RNA üretmesine (transkripsiyon adı verilen bir süreç) ve RNA’larında kodlanan talimatlara (çeviri adı verilen bir süreç) dayalı proteinler oluşturmasını sağlar.

Bir virüs tamamen yerleştiğinde ve enfeksiyon yapabildiğinde virion adı verilir. “Tıbbi Mikrobiyoloji 4. Baskı” yazarlarına göre. (Galveston, Texas Medical Branch Üniversitesi, 1996), basit bir virionun yapısı, kapsid olarak bilinen proteinlerin bir dış muhafazası ile çevrili bir iç nükleik asit çekirdeğinden oluşmaktadır.

Kapsidler, viral nükleik asitlerin, nükleazlar adı verilen özel konakçı hücre enzimleri tarafından çiğnenmesini ve yok edilmesini önler. Bazı virüsler, zarf olarak bilinen ikinci bir koruyucu katmana sahiptir. Bu katman genellikle bir virüsün kullanması için konağın değiştirilmiş ve yeniden yerleşmiş küçük parçalardan oluşan hücre zarından türetilir.

Virüs yapısı hakkında biraz daha detay

Virüsün çekirdeğinde bulunan DNA veya RNA, tek iplikli veya çift iplikli olabilir. Bir virüsün genetik bilgisinin genomunu veya toplamını oluşturur. Viral genomlar genellikle küçüktür, sadece kapsid proteinleri, enzimler ve bir konakçı hücre içinde replikasyon için gerekli proteinler gibi esansiyel proteinleri kodlar.

Peki bu virüs ya da virüsler amaçlarına nasıl ulaşıyor?

Virüs veya viryonun birincil fonksiyonu, “Tıbbi Mikrobiyoloji” ye göre “DNA veya RNA genomunu konakçı hücreye iletmektir.

İlk olarak, virüslerin bir konağın gövdesinin içine erişmesi gerekir. Solunum yolları ve açık yaralar virüsler için ağ geçidi görevi görebilir. Bazen bu geçisi böcekler sağlar. Bazı virüsler bir böceğin tükürüğüne biner ve konak bir böcek tarafından ısırıldığında konağın vücuduna girer.

“Hücrenin Moleküler Biyolojisi, 4. Baskı” (Garland Science, 2002) yazarlarına göre, bu virüsler hem böcek hem de konakçı hücrelerin içinde çoğalarak birinden diğerine yumuşak bir geçiş sağlar. Örnekler sarı hummaya ve dang hummasına neden olan virüslerdir.

Virüsler daha sonra kendilerini konakçı hücre yüzeylerine bağlar. Bunu, birbirine kenetlenen iki puzzle parçası gibi hücre yüzey reseptörlerini tanıyarak ve bunlara bağlanarak yaparlar. Birçok farklı virüs aynı reseptöre bağlanabilir ve tek bir virüs farklı hücre yüzeyi reseptörlerini bağlayabilir. Virüsler bunları kendi yararlarına kullanırken, hücre yüzeyi reseptörleri aslında hücreye hizmet etmek için tasarlanmıştır.

Bir virüs konakçı hücrenin yüzeyine bağlandıktan sonra konakçı hücrenin dışında veya membranı boyunca hareket etmeye başlayabilir. Virüsler konağa birçok farklı yolla bulaşabilir.

HIV, zarflı bir virüs, zarla kaynaşır ve zarın içinden geçer. Başka bir zarflanmış virüs, grip virüsü, hücre tarafından yutulur. Çocuk felci virüsü gibi bazı zarfsız virüsler, gözenekli bir giriş kanalı oluşturur ve zardan girer.

İçeri girdikten sonra virüsler genomlarını serbest bırakır ve ayrıca hücresel makinelerin çeşitli bölümlerini bozar veya ele geçirir. Viral genomlar, konakçı hücreleri sonuç olarak viral proteinler üretmeye yönlendirir (çoğu zaman konakçı hücrenin kullanabileceği herhangi bir RNA ve proteinin sentezini durdurur).

ihayetinde, virüsler, hem konakçı hücre içinde hem de konakçı içinde yayılmalarını sağlayan koşullar yaratarak amaçlarına ulaşırlar. Örneğin, soğuk algınlığından muzdarip olduğunuzda, bir hapşırma, “Hücrenin Moleküler Biyolojisi” ne göre, rinovirüs veya koronavirüs partikülleri içeren 20.000 damlacık yayar. Bu damlacıklara dokunmak veya nefes almak, soğuk algınlığının yayılması için gereken tek şeydir.

Yeni Keşifler

Virüsler arasındaki ilişkileri kavramak için, boyut ve şekil bakımından benzerliklerini, virüslerin DNA veya RNA içerip içermediğini ve hangi biçimde olduğunu anlamak gerekir. Viral genomları sıralamak ve karşılaştırmak için daha iyi yöntemlerle ve bilimsel verilerin güncellenmesi ile virüsler ve geçmişleri hakkında bildiklerimiz sürekli olarak değişime uğramaktadır.

1992 yılına kadar, virüslerin bakterilerden çok daha küçük olduğu ve küçük genomlar olduğu kabul edilmişti. Wessner’e göre, o yıl bilim adamları bir su soğutma kulesindeki bazı amiplerin içinde bakteri benzeri bir yapı keşfettiler.

Anlaşıldığı üzere, keşfettikleri bakteri türü değil, Mimivirus adını verdikleri çok büyük bir virüstü. Virüs yaklaşık 750 nm büyüklüğünde ve gram pozitif bakterilerle aynı boyama özelliklerine de sahip olabilir. Bunu, Mamavirüs ve Megavirüs gibi diğer büyük virüslerin keşfi izledi.

“Bu büyük virüslerin nasıl evrimleştiği bilinmiyor,” diyor Dudley. Onları virüs dünyasının “filleri” olarak adlandırıyor. “Bunlar, diğer hücrelerin paraziti haline gelen dejenere hücreler olabilir (Mimivirüsler amipleri enfekte eder) veya ek konakçı genler elde etmeye devam eden daha tipik virüsler olabilir.” sözlerini ekliyor.

Mimivirüsler, diğer küçük virüsler gibi protein üretmek için bir konağın hücresel sistemine ihtiyaç duyar. Bununla birlikte, genomları hala çeviri süreciyle ilişkili birçok gen kalıntısı içermektedir. Mimivirüslerin bir zamanlar bağımsız hücreler olduğu düşünülüyor. Veya Wessner’e göre, sadece bazı konakçı genleri elde edebilir ve biriktirebilirdi bu virüsler.

Bu tür keşifler farklı soruların aklımıza takılmasına neden oluyor ve yeni araştırma yöntemlerinin yolunu açıyor. Gelecekte yapılacak bu araştırmalar, virüslerin kökenleri, mevcut parazit durumlarına nasıl ulaştıkları ve virüslerin yaşam ağacına dahil edilmesi gerekip gerekmediği konusunda temel sorulara cevaplar bulabilir.

Beş Güçlü Soru ve Grafik İle Koronavirüs Pandemisi

Koronavirüs Hakkında Merak Edilen Tüm Sorular ve Cevaplar