Russel McLendon
Bir araştırma takımı, tek hücreli mikropların genomlarını incelerken, şaşırtan bir keşif yaptı: Mikropların DNA’sında ‘gizlenen’ ve daha evvel bilinmeyen binlerce virüs ortaya çıkarıldı. Araştırmacılar, yeni bir makalede aktardıkları kadarıyla, farklı çeşitten tek hücreli mikropların genomlarına yerleşmiş halde 30 binden fazla virüsün DNA’sına ulaştılar. Bilim insanları, virüs kökenli DNA’nın, bir konakçı hücrenin tam ve fonksiyonel durumda olan virüslerin çoğalmasına imkân sağlayabileceğini belirtiyor.
MİKROP DNA’SININ YÜZDE 10’UNU OLUŞTURUYORLAR
Avusturya’da bulunan Innsbruck Üniversitesi’nde virüsler üzerine çalışan bir çevrebilimci olan makale başyazarı Christopher Bellas, “Bu inceleme yoluyla böylesine çok virüs bulduğumuz için ziyadesiyle şaşkınız” diyor: “Kimi durumlarda, bir mikrobun DNA’sının yaklaşık yüzde 10’unun saklanan virüslerden meydana geldiği açığa çıktı.”
Araştırmacılar, buldukları virüslerin konakçılarını hasta etmediğini ve hatta yararlı bile olabileceklerini belirtiyorlar. Yeni virüslerin bir kısmı, konakçı hücreyi enfekte etmeye çalışan öteki hastalık yayıcı virüsleri enfekte eden bir virüs çeşidi olan ‘virofajlara’ benziyor. Bellas, “Mikropların genomlarında neden böylesine çok virüs bulunduğu şimdilik bilinmiyor” diyor: “En güçlü hipotezimiz, [içinde bulundukları] hücreyi tehlikeli virüslerin yol açtığı enfeksiyonlardan korudukları istikametinde.”
Dünya’da yaşamak, gezegende en çok bulunan ve her tipten ömür biçimini toplu olarak enfekte eden biyolojik varlıklar olan virüslerle uğraş etmek manasına geliyor. Onlar hücresel konakçılarından faydalanmak hedefiyle pek çok farklı taktiğe başvuran, büyük çeşitliliğe sahip yaratıklar.
KONAKÇIYLA ORTAKLAŞA BİR HAYAT SÜRÜYORLAR
Virüslerin canlı olup olmadığına ait anlamsal tartışmalardan bağımsız olarak, kendilerini tam manasıyla öbür canlıların ömürlerinin içine sokarlar. Ve hatta bir kısmı, DNA’larını konakçı hücrelere eklemek yoluyla genomunun bir modülü haline gelerek çoğalır. Bahsi geçen olay bir üreme hücresinde gerçekleşirse, ‘endojen viral elementlere’ (kısaca EVE), yani konakçı bir tıpta bir nesilden başkasına aktarılan viral DNA’ya yol açabilir.
Bilim insanları, hayvanlar, bitkiler ve mantarlar da dahil olmak üzere, pek çok farklı organizmada EVE’lere rastladılar. Örneğin, göğüslü hayvanlar DNA’larında farklı viral parçacıklar taşır ve insan genomunun neredeyse yüzde 8’lik bir kısmı antik viral enfeksiyonlardan geriye kalan DNA’dan meydana gelir. Araştırma makalesinin muharrirleri, bu parçacıkların büyük kısmının artık fonksiyonunu yitirdiğini ve “genomik fosiller” olarak görüldüğünü belirtiyor. Gerçekleştirilen araştırmalar, EVE’lerin insanlarda ve başka organizmalarda uyarlanabilir olabileceğini, büyük olasılıkla çağdaş virüsleri hücreden uzaklaştırmaya yardım edebileceğini ortaya koyuyor.
Araştırmacılar, mikropların birden fazla vakit devasa virüslerce enfekte edildiğine ve öldürüldüğüne dikkat çekerek, bu durumun pek çok tek hücreli ökaryot canlı bağlamında geçerli olduğunu vurguluyorlar. Şayet bir virofaj hâlihazırda bir konakçı hücrede yaşıyorsa, kendisini çoğaltmak yerine virofajlar yaratmak gayesiyle dev bir virüsü yine programlayabilir ve potansiyel olarak konakçı hücreyi yok olmaktan kurtarabilir.
Yeni araştırmada aktarıldığına nazaran, yeni keşfedilen virüslerden elde edilen DNA, mikropların, virofaj DNA’sına benzeyen ve genomlarında bulunan ‘yerleşik’ virüsler sayesinde dev virüslerden kısmen olsa da korunmanın keyfini sürebileceğini gösteriyor.
HENÜZ AYDINLATILMAMIŞ BİR ALAN
Araştırmacılar, şu ana dek EVE’ler hakkındaki araştırmaların temelde hayvanlara ve bitkilere odaklandığını, Dünya’daki ökaryotik biyoçeşitlilik bağlamında çoğunluğu oluşturmalarına rağmen -hayvan, bitki ya da mantar ailesine dahil olmayan ökaryotik organizmalar olan- ‘protistlere’ çok daha fazla ilgi gösterildiğini belirtiyorlar.
Avusturya’nın Tirol eyaletindeki bir dağ gölü olan Gossenköllesee’nin sularında keşfettikleri yeni bir virüs kümesini incelemeyi planlayan Bellas ve meslektaşları açısından mikrop DNA’sında saklanan binlerce yeni virüs keşfetmek asıl maksat değildi.
Bellas, “Başlangıç kademesinde, araştırmamızla yeni ‘Polinton gibisi virüslerin’ kökenini açığa çıkarmak istemiştik” diyor: “Bununla birlikte, bu virüslerin çoğunlukla hangi organizmaları enfekte ettiğini bilmiyorduk. Bu yüzden, DNA dizilimi bilinen mikropların tamamını testten geçirmek için geniş çaplı bir araştırma gerçekleştirdik.”
Bu doğrultuda, Avusturya’da bulunan Innsbruck Üniversitesi’nde devasa ölçülerdeki bilgiyi verimli bir biçimde tahlil edebilen yüksek performanslı bir bilgisayar kümesi olan Leo’nun yardımına başvurdular. Araştırmacılar, mikrop genomlarının birçoklarında virofajlardan ve öteki virüslerden bulaşan genleri fark ettiklerinde, kullanıma açık tüm protist genom düzeneği taslaklarını tertipli biçimde incelemek maksadıyla Leo’yu kullanarak daha fazla araştırma yapmaya karar verdiler.
Araştırmacılar EVE’leri “tek hücreli ökaryotik genomların tekrar eden ve birleşmesi güç olan bölgelerinde saklanmış halde” buldular ve kimi cinslerde binlerce entegre virüsün, bu virüslerin daha evvel bilinmeyen önemli bir protist genomu oluşturduğunu ortaya koyduğunu belirtiyorlar. Bunun yanı sıra, araştırma pek çok protist EVE’nin yalnızca genomik fosiller değil, tıpkı vakitte fonksiyonel virüsler olduğuna ait delilleri da ortaya çıkardı. Araştırmacılar, “Bulgular, bu öğelerin çeşitli dizilerinin bir konakçı virüs müdafaa sisteminin modülünü teşkil ediyor olabileceğini gösteriyor” diye izah ediyorlar.
Araştırma, Proceedings of the National Academy of Sciences mecmuasında yayınlandı.
Yazının özgünü Science Alert sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)