Bilim insanları ilk defa bir virüsün kendini başka bir virüse bağladığını gördü. Virüslerin elektron mikroskobuyla detaylı şekilde yakalanan bu etkileşimi, birbirinden farklı olan bu iki virüsün nasıl beraber evrimleşmiş olabileceğini gösteriyor. Bulgular geçtiğimiz hafta Journal of the International Society of Microbial Ecology bülteninde yayımlandı.
Çalışmada yer alan virüslerin ikisi de bakteriyofaj olarak sınıflandırılıyor. Bunlar, bakterilere bulaştığı bilinen bir virüs grubuna ait. “Faj” adıyla da bilinen bakteriyofajlar, ayrıca arkeler şeklinde bilinen tek hücreli prokaryot canlılara da bulaşıyor.
Uydu şeklinde adlandırılan bazı virüsler (mor renkte gösterilmiş), yaşam döngülerini tamamlamak için hem konak canlısına hem de yardımcı olarak bilinen başka virüse bel bağlıyor. Uydu virüs, kapsid adı verilen ve genetik maddesini örten koruyucu bir kabuk oluşturmak ya da DNA’sını çoğaltmak için yardımcı virüse bağımlı. Bu ilişkinin devam etmesi için uydunun ve yardımcının bir süre birbirlerine yakın olması gerekiyor. Fakat araştırmacıların yeni keşfine kadar, bir uydu virüsün yardımcıya bağlandığı bilinen hiçbir vaka yokmuş.
Baltimore – Maryland Üniversitesinde çalışan makale eş yazarı ve biyolog Tagide deCarvalho, “Onu gördüğümde ‘İnanamıyorum!’ demiştim” diyor. “Bir bakteriyofajın veya herhangi bir virüsün başka bir virüse bağlandığını şimdiye kadar kimse görmemişti.”
Uyduyu izole eden öğrenciler virüse MiniFlayer lakabını takarken, yardımcısına ise MindFlayer lakabını takmışlar. Araştırma takımı, uydu MiniFlayer ile yardımcı MindFlayer arasındaki bu viral ilişkiyi ise Streptomyces bakterisine bulaşan bir bakteriyofaj uydu ailesinin bazı numumelerine bakarken görmüş. Başlangıçta bu örneklerin büyük DNA dizileriyle ya da bildikleri hiçbir şeyle örtüşmeyen daha ufak bazı DNA dizileriyle kirlendiğine inanmışlar.
Detaylı elektron mikroskobu görüntülerini aldıklarında, numunedeki yardımcı virüslerin yüzde 80’inin “boyunlarına” (yardımcı virüsün dış kabuğunun kuyruğuna bağlandığı yerde) bir uydunun bağlı olduğunu görmüşler. Uydu bağlı olmayan virüslerin boyunlarında ise araştırma takımının “ısırık izleri” gibi göründüğünü söylediği uydu kalıntıları varmış.
Bilim insanları sonrasında bakteriyofajların ve bakteriyel konakların genomlarını analiz etmiş. Uydu virüslerde dış protein kabuklarını kodlayan genler varken, bakteriyel hücrelerin içerisinde çoğalmak için gerekli olan genlerin ise bulunmadığı keşfedilmiş. Bu bulgu, her iki bakteriyofaj tipinin de aslında birbiriyle etkileştiği görüşünü destekliyor.
Araştırmacılar ayrıca uydu virüslerde, bakteriyel konaklara girdikten sonra konak hücrelerin genomlarına ilave olmaları için gereken bir genin bulunmadığını da görmüşler. Uydu virüslerin çoğu konak DNA’sında gizlenebildiğinden, doğru yardımcı ortaya çıktığında çoğalabiliyorlar. Araştırma takımına göre uydu virüs bu yüzden kuyruğundaki benzersiz bir adaptasyonu kullanarak yardımcı virüse bağlanıyor ve böylelikle bu kilit gen olmadan hayatta kalabiliyor.
Baltimore – Maryland Üniversitesinde çalışan makale eş yazarı ve hesaplamalı biyolog Ivan Erill, “Bağlanma şimdi mantıklı geliyor çünkü öbür türlü hücreye gireceğinizi nasıl garantiye alacaksınız?” diyor. “Bu uydu bence yardımcıyla birleşmek için en az 100 milyon yıldır genomunu ayarlayıp en uygun hale getiriyordu.”
Bu tür bir ilişki şimdilik sadece laboratuvar ortamında gözlemlenmiş. Bu uzun vadeli viral ilişkilerin anlaşılması, bilim insanlarının doğadaki sayısız başka örneği de keşfetmesine yardımcı olabilir.
“İnsanların kirlilik olduğunu düşündüğü pek çok bakteriyofajın aslında bu uydu-yardımcı sistemler olması muhtemel” diyor deCarvalho. “An itibariyle insanlar bu makaleyle bu sistemlerin daha fazlasını tanıyabilir.”
Yazar: Laura Baisas/Popular Science. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
