Gölette gizemli dev virüs bulundu: Yaşamın tarihi yeniden yazılıyor

Dev virüsler, modern virolojinin ilk yüzyılında büyük ölçüde gözden kaçtı ve ilk keşiflerinde boyutları nedeniyle sık sık bakterilerle karıştırıldı. Ancak son yıllarda yapılan çalışmalar, bu virüslerin doğada yaygın olduğunu ortaya koydu.

Virüsler genel olarak Dünya’daki en bol biyolojik varlıklar arasında kabul ediliyor. Evrimsel geçmişleri hakkında ise hâlâ çok az şey biliniyor ve canlı sayılıp sayılmamaları konusunda belirsizlik sürüyor.

Canlı olup olmadıklarına dair tartışmalar devam etse de, virüslerin yaşam üzerinde büyük etkileri olduğu biliniyor. Konak hücreleri ele geçirip hastalığa yol açmanın ötesinde, evrimsel süreçlere de zaman zaman müdahil olabiliyorlar. Virüsler yatay gen transferine aracılık edebiliyor; retrovirüsler ise DNA’larını konak hücrenin genomuna entegre edebiliyor. Bu durum üreme hücrelerinde gerçekleşirse, viral DNA nesiller boyunca aktarılabiliyor. Nitekim eski retrovirüs kalıntılarının insan genomunun yüzde 8’ine kadarını oluşturduğu ve miyelin üretimi ile plasentanın evriminde rol oynamış olabileceği belirtiliyor.

Virüslerin çok daha eski bir dönemde, prokaryotlardan ökaryotlara geçiş gibi büyük bir evrimsel sıçramada da rol oynamış olabileceği düşünülüyor. Ökaryotik hücrelerin zarla çevrili çekirdeği, çekirdeksiz prokaryot atalarından belirgin biçimde ayrılıyor.

Bu dramatik değişimin nasıl gerçekleştiği net değil, ancak dikkat çekici bir teori, çekirdeğin kökeninin virüslere dayanabileceğini öne sürüyor. “Viral ökaryogenez” olarak bilinen bu fikir, 2001 yılında Tokyo Bilim Üniversitesi’nden moleküler biyolog Masaharu Takemura tarafından ortaya atıldı. Takemura, büyük bir DNA virüsünün ilkel bir prokaryotu enfekte ettiğini ve zamanla konak hücreden genler alarak hücresel çekirdeğe dönüştüğünü ileri sürdü.

Bu teori, 2003 yılında DNA içeren dev virüslerin keşfiyle daha fazla ilgi gördü. Bu virüslerin konak hücre içinde “virüs fabrikaları” adı verilen yapılar oluşturduğu ve bu yapıların bazen zarla çevrili olup ökaryotik hücre çekirdeklerine hem görünüm hem işlev açısından benzediği belirtildi.

O tarihten bu yana Mamonoviridae ailesine ait türler ve onlarla yakından ilişkili clandestinovirus gibi, amipleri enfekte eden birçok dev virüs tanımlandı. Ancak bu virüsler son derece çeşitli ve izole edilmeleri zor olduğu için, ushikuvirus gibi yeni keşifler büyük önem taşıyor.

Masaharu Takemura, teorisini ortaya atmasından yaklaşık 25 yıl sonra da viral ökaryogenez üzerinde çalışmayı sürdürüyor ve ushikuvirus’u tanımlayan ekipte yer aldı. Takemura, dev virüslerin henüz tam olarak anlaşılmamış bir hazine olduğunu belirterek, bu araştırmaların canlılar dünyası ile virüsler dünyasını birbirine bağlayan yeni bir bakış açısı sunabileceğini ifade etti.

Ushikuvirus, Vermamoeba vermiformis adlı amipleri enfekte ediyor. Bu yönüyle clandestinovirus ile benzerlik gösterirken, şekli ve dikenli kapsid yüzeyi medusavirüslere benziyor. Ancak onu diğer dev virüslerden ayıran özellikler de var. Örneğin enfekte ettiği konak hücrelerin anormal derecede büyümesine yol açıyor ve kapsid üzerindeki dikenlerin benzersiz kapak ve lifsi yapılara sahip olduğu belirtiliyor.

Ayrıca ushikuvirus, clandestinovirus ve medusavirüslerin aksine konak hücrenin çekirdeğini koruyarak çoğalmıyor. Bunun yerine bir virüs fabrikası oluşturuyor ve konak hücrenin çekirdek zarını yok ediyor. Araştırmacılara göre bu benzerlikler ve farklılıklar, dev virüslerin evrimsel geçmişini anlamada önemli ipuçları sunuyor. Takemura ve ekibi, bu virüslerin nasıl ve neden bu kadar çeşitlendiğini ve ökaryotların ortaya çıkışında nasıl bir rol oynamış olabileceklerini araştırmayı hedefliyor.

Araştırmacılar, Mamonoviridae ile ilişkili ancak farklı bir konağa sahip olan ushikuvirus’un keşfinin, bu virüs ailesinin evrimi ve soy ilişkileri üzerine bilgiyi artırmasının ve bilimsel tartışmaları canlandırmasının beklendiğini belirtiyor. Çalışma, Journal of Virology dergisinde yayımlandı.