Virüsler

Virüsler

Tabiattaki tüm varlıklar canlı form ve cansız form olarak iki gruba ayrılmışlardır.Cansız forma dahil olan varlıklar, üreyemeyen, solunum yapmayan beslenmeye ihtiyacı olamayan tüm varlıklardır. Örneğin denizler, göller, kayalar, bulutlar, dağlar vs. ekosistem içerisinde sürekli bir dönüşüm içerisinde olmasına rağmen canlı sayılmazlar.

Bir varlığın canlı sayılabilmesi için, az öncede belirttiğimiz gibi üreyebilmesi, beslenebilmesi, solunum yapabilmesi ve diğer canlılarla sürekli bir ilişki içerisinde olması gerekirki ancak böyle bir varlığa canlı denebilir.  Bugün bilim adamları, canlıları sistematik olarak sınıflandırırken virüsün hangi kategoriye konacağı konusunda hala bir ittifak kuramamıştır.

Çünki virüsler bazı hallerde canlı gibi davranırken diğer bazı hallerde tam bir " inorganik " madde gibi davranır.Dolayısıyla ortaya büyük bir tezat çıkmaktadır.Virüslerin nasıl olupta hem canlı gibi davrandıklarını hemde cansız gibi göründüklerini, düşündürücü yaşam döngülerini inceleyerek anlamaya çalışalım.

Virüsün anatomisi:

Virüs, doğadaki en basit canlı türlerinden bile daha basit bir yapıya sahiptir.Bildiğiniz gibi bakterilerin vücudu yanlızca tek bir hücreden oluşan yalın bir anatomiye sahiptir.Fakat virüslerin vücudu bir hücreden bile oluşmaz.Yanlızca hücreyi oluşturan temel yapıtaşlarının çok az bir miktarının yine kompleks bir yapı oluşturmalarından meydana gelmiştir.

Bir hücre proteinlerden, nükleik asitlerden, hücre zarından, kompleks organellerden (mitekondri, endoplazmik retikulum, golgi aygıtı, ribozomlar vs.), nukleus (çekirdek) den ve daha birçok enzim ve sayamadığımız kimyasal moleküllerden oluşan oldukça karmaşık bir yapıya sahiptir.

Virüsler ise yukarıda saydığımız hücre yapıtaşlarından yanlızca üç tanesinin kompleks oluşturmasıyla meydana gelir.Bu yapıtaşları protein, enzim ve nükleik asitlerdir.Bazı virüslerde ise yağ moleküllerinede rastlanılır.Virüs, yanlızca bu üç yapıtaşından oluşan basit bir yapıya sahip olmasına karşın ne amaç uğuruna kendini çoğaltmaya çalıştığını ve canlı – cansız formları arasında nasıl gidip geldiği çözülememiş mühim bir problemdir.

Virüsler ancak " Elektron mikroskobu " ile görülebilirler.Işık mikroskopları ile görülmeleri imkansızdır.Öyleki bir virüs bakteriyle kıyaslandığında, bakterinin yanında çok küçük kalan bir boyuta sahiptir ve boyu ancak
" nm " (nanometre, yani metrenin milyarda biri) uzunluk birimi ile ölçülebilir.

Şimdi bir virüsün anatomisin şekil üzerinde inceleyelim.

Yukarıdaki şekilde bir virüsün yalın bir şekilde şematize edilmiş resmi gerçeğiyle karşılaştırmalı olarak görülmektedir.

Head yani baş bölgesi, karmaşık yapılı proteinlerden oluşmaktadır.Bu protein kılıfın içerisinde ise virüse ait RNA (bazen DNA olabilir) molekül zinciri bulunmakadır. İngilizce " Neck " adı verilen bölge ise boyun kısımıdır.Sırasıyla Collar=bilezik, Sheath=gövde, Tail Fiber=Kuyruk iplikçikleri ve son olarak Base Plate yani taban plakası görülmektedir.

Görüldüğü gibi virüslerin anatomisi yanlızca bu moleküler yapılardan ibarettir.Fakat buradaki en büyük soru işareti ise bu moleküllerin neden kendilerini çoğaltmak istedikleridir.

Moleküller atomlardan oluşan maddelerdir.Maddenin ise şuuru ve aklı yoktur.Fakat gördüğünüz gibi yanlızca bir molekül yığını olan virüsler doğada kendilerini çoğaltmak için sürekli bir canlı hücre arayışı içerisine girmişlerdir.Bu esrarengiz yapılar üreseler bile ne beslenebilirler nede soluk alıp verebilirler.  Bir bakteri bile dışarıdan aldığı molekülleri işleyerek hayatını sürdürür, solunum yapar ve vücudunda oluşan artık maddeleri dışarı atabilir, fakat virüslerin buna benzer fonksiyonlarıda yoktur.

Bakteriler besin ve diğer hayati moleküllerin yokluğunda hayatlarını kaybederken virüslerin ölmesi diye birşey söz konusu değildir.

Virüslerin hem cansız hemde canlı özellik gösterdiklerinden bahsetmiştik.Virüsü canlı yapan özellik üreyebilmesidir.Fakat cansız olarak görünmesinin sebebi ise, içine yerleşip onu üreme amacıyla kullanacağı bir hücre bulamadığı zaman " Kristal " bir yapıya dönüşmeleridir.Bu şekilde virüs tıpkı havada süzülen bir toz zerreciği gibi bir partikül halinde doğada serbest olarak dolanır.Ta ki canlı bir hücreye rastgelip onu üreme amacıyla kullanıncaya kadar.

Şimdi bu esrarengiz yaratıkların doğada kristal halinde cansız olarak dolanırken bir hücreye rastgelip, nasıl bir canlı gibi üremeye başladığını şekillerle inceleyelim.

Şekilde görüldüğü gibi virüs kristal halinde doğada serbest olarak dolaşırken bir bakteri yada başa bir canlı hücresine rast geldiğinde (Burada bakteri hücresi örnek gösterilmiştir) kuyruk kısımı bakterinin duvarına temas edecek şekilde konumlanır.

Şekilde virüsün sahip olduğu genetik şifresi yani RNA sı kırmızı olarak gösterilmiştir.Virüs RNA sını bakterinin sitoplazmasına zerk edebilmek için kuyruk kısımından bakteri duvarına bir tür enzim enjekte eder.Bu enzim bakterinin duvarını tıpkı bir asit gibi delmeye başlar.Bakterinin duvarı delindikten sonra virüs RNA sını bakterinin vücudunun içerisine gönderir.

Bakterinin içerisinde dolanan RNA molekülü bakteriye ait DNA molekülünün belli bir bölgesine yerleşir.Bu yerleşme belirli genler arasında konumlanarak gerçekleşir.Örneğin bakteride A geni ile B geni yanyana ise virüs RNA sı bu iki genin arasına yerleşir.Yani A geninin içerisinde yada B geninin içerisinde herhangi bir yere yerşleşmez.Bakterinin virüs RNA sını içeren şekline ise " Lizogen bakteri " adı verilir.

Bakteri, üremek için DNA sını replike ederken farkında olmadan virüsün RNA sınıda replike eder.Bakteri çoğalmaya devam ederken bir yandan da virüsün RNA sının bir kopyasını üretir.Bu kopyalanan RNA nın içerisinde ise virüsün tüm genetik bilgileri saklıdır.Mesela virüsün üzerini örten kılıf proteinin aminoasit şifreleri bu RNA da bulunur.Bakteri replikasyonla ürettiği virüs RNA sından aynı zamanda virüsün örtüsü için gerekli proteinleride translasyon yoluyla yani protien üretim mekanizmaları yoluyla üretir.

Virüs bakteriyi tıpkı bir köle gibi çalıştırarak kendisini çoğaltmaya başlar.Bakteri öyle bir duruma gelirki ürettiği virüsleri taşıyamaz olur ve parçalanır.Bu olaya ise " Liziz " denir.Aşağıdaki şekilde bu olayın meydana gelişi şematize edilmiştir.

Şekildede görüldüğü gibi bakteri içerisinde üretilen onlarca virüs, bakteri duvarını patlatarak serbest hale geçer.Serbest kalan bu virüslerde kendilerine yeni av bulmak için kendi başlarına dolanmaya başlarlar.

İnsanın karşılaştığı mühim problem ise, yanlızca bir RNA ve proteinden oluşan virüslerin ne amaçla üredikleri ve bu zekice tasarlanmış üreme planını nasıl uygulamaya koyduklarıdır.Bir molekül grubundan oluşan virüslerin bu planı düşünüp uygulamaya koyması mümkün değildir, ancak üstün gücün emri doğrultusunda hareket edebilirler.

Virüslerin yanlızca yukarıdaki gibi sabit bir şekli yoktur.Bunun yanında yuvarlak ve çokgen küre şeklinde olanlarıda vardır.Aşağıda değişik şekillerde virüs örnekleri görülmektedir.

Virüslerin ortak yönü, bir canlı grubuna rastlamasıyla kendini çoğaltmaya başlamasıdır.Bir virüsün canlı bir hücre olmaksızın kendini çoğaltması ise mümkün değildir.Yani virüs ancak ve ancak canlı bir hücre vasıtasıyla kendini çoğaltabilir.Çünki virüsün sahip olduğu RNA sını kopyalayıp deşifre edecek bir mekanizması yoktur.

Sitemizin " Genlerin dünyası " bölümünde hücrenin kendini üretmek için kullandığı mekanizmalar üzerinde durmuştuk.Bu mekanizmaların parçaları ise DNA kopyalayıcı enzimler, tamir edici enzimler, protein üretiminden sorumlu olan ribozomlar, transfer RNA (tRNA) lar, aminoasitler vs. dir.Fakat bir virüste RNA ve bazı eritici enzimler dışında bu mekanizmaların parçalarından hiçbirisi yoktur.

Dolayısıyla virüs kendini çoğaltamaz fakat bu mekanizmalara sahip bir hücreyi kullanma gibi bir kurnazlık gösterir.

Virüsün kullandığı hücreler yanlızca bakteri hücreleri değildir.Bunun yanında insan ve diğer birçok canlının hücrelerine girerek bu hücreleri kendi doğrultusunda çalıştırmaya başlar.Bazı virüsler vardırki yanlızca belirli hüceler içerisinde çoğalabilir.

Buna en iyi örnek " Kuduz " virüsüdür.Kuduz virüsü bir köpek veya bir kedinin vücudunun içerisine girdiği zaman hemen ilk rastladığı hücreye girmez.Kuduz virüsünün çoğalabileceği hücre " Beyin " hücresidir.Bu yüzden bu virüsün beyine kadar ulaşması gerekmektedir.Dolayısıyla virüs bulaştığı hayvanı derhal öldürmez.Beyine ulaşan virüs beynin belirli bir bölgesindeki hücrelerin içine yerleşerek derhal kendini üretmeye başlar.

Bu üreme zamanına kuluçka zamanı denir.Ve zamanı geldiğinde köpek veya kedinin beyninde ağır bir tahribat meydana gelirki buda hayvanın ölümüne sebep olur.

Bunun yanında doğada binlerce tip virüs vardır ve herbiri kendine has özelliklerde olup değişik tiplerde hastalıklara neden olurlar.Yazımızın ilerleyen bölümlerinde AIDS virüsünede deyineceğiz.

Bazı virüs türleri ise insan ve hayvanlara zarar verebildiği gibi bitkilerede zarar verebilmektedir.Aşağıdaki şekilde virüslerin üzerinde hastalık yaptığı bir bitki yaprağı görülmektedir.

Virüsler bunun yanında insanlar için yararlı birçok bitki türlerinede zarar verirler.

Örneğin salatalık ve marul gibi bir çok ihtiyaci sebze ve meyva türleri virüsler tarafından belirli bölgelerinden tahribatlara uğratılırlar.Tabii bu virüslerin hastalık yapıcı etkilerini ortadan kaldıran kimyasalların üretimide yapılmaktadır.

Bir virüsün bulaştığı insan ve hayvanlarda hastalık meyadana gelmemesi için kullanılan biyokimyasal ilaçlar temelde virüslerin çoğalmasını engelleyecek şekilde tasarlanırlar.

Örneğin Kuduz virüsü bir insan veya hayvanın vücuduna girdiği zaman derhal beyine ulaşır.Fakat alınan ilaçlar vasıtasıyla beyine ulaşan kimyasallar, ya virüsün protein kılıfını parçalayarak virüsü yok eder, yada virüsün çoğalmasını engelleyecek mekanizmaları durdurur.

AIDS :

Buna karşılık doğada henüz çaresi bulunamamış hastalıklara yol açan virüslerde bulunmaktadır.Bunların başını ise AIDS (Kazanılmış bağışıklık sendromu) virüsü almaktadır.

AIDS virüsünün üreyebildiği hücreler ise vücutta bulunan T – lenfosit hücreleridir.T-lenfosit hücreleri, vücut için mutlaka gerekli olan savunma hücreleridir.Bu hücreler, herhangi bir bakteri veya mikroorganizmanın vücuda girmesi halinde derhal bakterilere müdahele ederek onları içine alır ve sindirip yok eder.Fakat AIDS virüsü T-lenfosit ve diğer savunma hücrelerinin içerisine girdikten sonra bu hücreleri kullanarak kendini üretmeye başlarlar.

Yukarıdaki resimde, insanlarda AIDS hastalığına yol açan HIV virüsünün şekli görülmektedir.

Bu virüsün önemli bir özelliği ise ters transkripsiyon yani " Reverse transkriptaz " adı verilen bir enzim taşıyor olmasıdır.Virüs bu enzimi kullanarak akıllara durgunluk veren bir şekilde kendisinin çoğaltmaya başlar.

Virüs, bulaştığı insanın kan hücrelerine ulaştıktan sonra ters transkriptaz enzimini virüsün RNA sıyla birlikte hücre içerisine bırakır.Bu enzim ilk önce virüsün RNA sını kalıp olarak kullanarak bir DNA sentezler.Daha sonra virüsün orijinal RNA sını yıkarak ortaya çıplak bir DNA molekülü çıkmasını sağlar.Enzim yeni ürettiği bu DNA yı kalıp olarak kullanarak virüsün orijinal RNA larını tekrar üretmeye başlar.

Son derece mükemmel düşünülmüş bu sistem ile virüs, saldırdığı hücre içerisinde süratle çoğalarak benzerlerini üretir.Önemli olan nokta ise virüsün önce RNA dan DNA daha sonra bu DNA dan gene virüsün kendi orijinal RNA sını üretmesidir.Bunu yapmasının sebebi, RNA dan direk olarak sentezlenecek RNA nın Orijinal RNA nın aynısı olmayağından dolayıdır.Örneğin A bazına arşılık T bazı gelecektir.Fakat üretilen DNA ayna gibi görev görerek tekrar aynı RNA yı üretmesi sağlanmıştır.

Yani üretilen DNA nın A bazına, önce T bazı gelecek daha sonra bu DNA dan RNA sentezlenirken T bazına A bazı karşılık gelecektir.Bu şekilde ilk RNA nın aynısı sentez edilecektir.

Virüsün saldırdığı T – lenfosit hücreleri kısa sürede yeni üretilen virüsler tarafında işgal edilecek ve en sonunda yıkıma uğrayacaktır.  Şekilde bir T – lenfosit üzerinde bulunan çanak şeklindeki reseptörleri görmektesiniz.Yukarıki şekildeki virüs şemasında virüsün etrafında reseptörler görülmektedir.İşte bu reseptörler T – lenfosit üzerindeki çanak şeklindeki bu reseptörleri tanırlar ve bu reseptörlere bağlanırlar.

Bağlandıktan hemen sonra ise HIV virüsü sahip olduğu genomunu yani RNA sını, " ters transkriptaz " enzimi ile birlikte hücrenin içerisine bırakır.

Bundan sonrası ise T – lenfosit hücrelerinin üretim için kullanılıp en sonunda da yıkılmasıdır.

Savunma hücreleri yıkılan bir insanın ise dışarıdan vücuduna girebilecek bakteri ve diğer mikroorganizmalara karşı yapabileceği pek bir şey kalmaz.

AIDS e yakalanmış bir insanın savunma sistemi çökertildiğine, dışarıdan vücuda girebilecek bir

bakteri bile rahatlıkla üreyerek sonuçları ağır hastalıklara neden olabilecektir.

Şekilde virüsler tarafından işgal edilmiş bir T – lenfosit hücresi görülmektedir.

Bu hücre daha sonra tamamen yıkılarak içerisinde bulunan tüm virüsler, kanda serbest hale geçecektir.

Bu virüslerde önüne gelen her savunma hücresine saldırarak kendi istekleri doğrultusunda onları kullanacak ve çoğalacaktır.Tabii her virüsün saldırdığı hücreden yüzlerce binlerce virüs kana geçtikçe virüs sayısı korkunç bir şekilde artacaktır.

Bu virüsün çoğalmasını engelleyecek bir kimyasal henüz bulunamamış olup son yıllardaki çalışmalar HIV virüsünü yok etmek üzere olduğumuzu işaret etmektedir.  Dünyada şu an her 20 saniye içerisinde bir kişi ya AIDS’e yakalanmakta yada hayatını kaybetmektedir.

Şu an bilgisayarı kullanırken soluduğunuz hava içerisinde bile binlerce mikroorganizma vardır.Eğer sizde bir AIDS hastası olsaydınız, vücudunuza giren bu mikroorganizmalarla başa çıkamayacak ve en zayıf sayılabilecek bir grip mikrobu bile sizin ölümünüze sebep olabilecekti.

Sağlığımızı, vücudumuz için düşünülmüş mükemmel savunma sistemleri sayesinde devam ettirebilmekteyiz.Bu mükemmel hücreler her an her saniye vücudumuza giren binlerce mikroorganizmayı bünyelerine alarak yok etmekte ve yaşamımızın devamını sağlamaktadırlar.