“Neden bu evrende varız? Ne işe yarıyoruz? Nereden geldik?” gibi sorularla varoluş sancısı çeken insanlık, bu soruları kendi dışındaki türler için de sormaktan geri durmuyor. Bu türden biri olan virüsler, çağlar boyunca insanlığı kendi boylarından katbekat büyük etkilerle tehdit ettiğinden üzerlerinde oldukça çok çalışma yapılmaktadır.  Bu nedenle özellikle virüslerin de varoluş kökeni ve günümüze kadar nasıl değişimler gösterdikleri merak konusu.

Virüslerin ilk nasıl oluştuğunu anlayabilmek için onları tanımlamalıyız. Biyolojik olarak canlı mı yoksa cansız mı olduğunda karar vermemiz gerekir. O nedenle ilk soracağımız soru canlılık nedir?

Canlılığın tanımı genel olarak birkaç temel kavramla açıklanır. Bir canlı büyüyebilir, üreyebilir, uyaranlara tepki verebilir, homeostaziyi koruyabilir ve metabolik faaliyetlerini gerçekleştirir.[1]

Bu tanıma göre virüsler canlı mı diye sorduğumuzda net bir cevap veremiyoruz. Çünkü virüslerde metabolik olaylar gerçekleşmez. Hücrenin enerji kaynağı olan ATP üretimini yapamazlar. Ribozomlara sahip olmadıkları için protein de oluşturamazlar. Varlıklarını devam ettirebilmek için bir başka hücreye ihtiyaç duyarlar. Buradan yola çıkarak virüsler için ‘hücre içi zorunlu parazit’ tanımını yapabiliriz. [1,3]

Virüsler genellikle küçüktürler. Çapları 200 nanometreden azdır. Sadece konak hücre içinde çoğalabilirler ve hiçbirinde az önce bahsettiğimiz gibi protein üretebilmek için gereken ribozomlar bulunmaz. [1]

Sınıflandırmalarında genom yapısına, kapsüllerinin şekline, zarlı olup olmamalarına, büyüklüklerine, konak hücre içinde çoğaldıkları yerlere dikkat edilir. Bu ölçütlerden de anlaşılacağı üzere virüsler oldukça fazladır ve sınıflandırmaları da zordur. [3]

Sınıflandırma çalışmalarının yanında canlıların evrimsel süreciyle nasıl ilişkilendirileceği konusunda çalışmalar yapılıyor. Bu çalışmalar virüslerin kökeni hakkında 3 tane hipotez sunuyor.

Beyaz kan hücresine tutunan HIV virüsünün bu fotoğrafı, hücreler ile virüslerin boyutunu karşılaştırmak için bir örnek.[4]
  1. Hücresel Kökenli – Kaçış Hipotezi

Hipotez,genom içinde hareket eden genetik materyallerin bir hücreden çıkıp diğerine girme yeteneğini kazanmasına dayanır. Bunun için HIV virüsünün de ait olduğu retrovirüslerin çoğalması incelenmiştir. Bu süreçte ökaryotik genomların önemli bir bileşeni olan retrotranspozonlarla bağ kurulmuştur. Retrovirüslerin ve viral benzeri retrotranspozonların genetik yapılarının birbirine benzer çıkması bu hipotezi güçlendirmiştir. Sonuç olarak virüsler hücre yardımıyla genetik materyelini çoğaltacak şekilde evrimleşen hücre bileşeni kalıntısı olabilir [1,2]

2. Gerileme – Azalma Hipotezi

Bu hipotez, virüslerin; ilk hipotezdeki ilerleyen, aşamalı bir kopyalama süreci yerine artta kalan genetik materyalden oluşacağını savunur.

Çiçek hastalığına neden olan virüs ve son zamanlarda keşfedilen Mimivirüs bu hipotezi destekler. Bu virüsler diğerlerinden çok daha büyük ve karmaşık bir sisteme sahiptir. Genomları daha uzundur. Bunun sonuçları olarak virüslerin daha gelişmiş bir atası olduğu düşünülebilir. Chlamydia ve Rickettsia türü bakteriler de hücre içi parazitlerdir. Mikrobiyologlar virüslerin, bu bakterilerin zaman içinde gerekli olmayan genetik materyalini kaybetmesiyle oluştuğunu düşünmektedir. Tek başına yaşayan bir parazit, replikasyon faaliyetleri için bir konağa daha çok bağlı hale geldikçe virüse dönüşmüş olabildiği düşünülmektedir. [1,2]

3. İlk Virüs Hipotezi

İlk iki hipotez hücrelerin virüsten önce oluştuğunu varsayar. Bu hipoteze göre virüsler hücre dışı bir dünyada kendini kopyalayan birimlerdir. Genetik materyal birleştikten sonra hücre zarı ve duvarı için enzimler gelişmiştir. Böylece önce virüsler sonra hücreler oluşmuştur. RNA’nın genetik bilgileri taşıdığını savunan evrimsel süreçte,virüslerin RNA’dan kalan parçalardan oluşmuş olabileceği düşünülüyor. Bazı RNA moleküllerinin kimyasal reaksiyonlarda enzim görevi görmesi bugünkü tek iplikçikli RNA virüslerinin hücre dışı RNA molekülünün devamı olabilir mi sorusunu doğuruyor. [1,2]

Virüslerin var oluşunun nasıl ve niçin olduğu sorularına hala net cevaplar bulunmamıştır. Bu varlığın sebeplerinden biri genlerin hücreler arasında hızlıca hareket etme yeteneğidir. Virüsler nükleik asitlerini koruyabilecek bir zara sahip değillerdir. Hücreler arası gen transferi ile hem genetik çeşitliğin oluşmasında hem de bu çeşitliliğin artmasında önemli bir rol oynarlar.

Fazlaca değişken bir dünyanın içinde araştırılan bu hipotezlerin hiçbiri tek başına doğru olmayabilir. Daha keşfedilmeyen birçok tür, sorulmamış pek çok soru var.


Kaynaklar:

[1] Wassner, David R.,(2010), The Origins of Viruses,
Nature Education

[2] Martinko, John M., Bender, Kell S., Buckey, Daniel H., Stalh, David A., Madigan, Michael T., Brock Mikroorganizmaların Biyolojisi, Çökmüş C. Çev., 14. Baskı, s.268, 2017
[3] Dimmock, N. J., Easton, A. J., Leppard, K. N., Introdiction to Modern Virology, 7. Edition, s.3,4,12, 2016
[4] Virüsler,29.03.2020 tarihinde Khan Academy sitesinden erişilmiştir.