Dev Virüslerde Zıplayan Genler

0

Neredeyse her canlıda, DNA’nın bir bölgesinden başka bölgesine zıplayan genlerin (transpozonların) varlığı keşfedilmişti. Meğer transpozonlar virüsleri bile istila ediyormuş.

dev virus

Transpozonlar, yani hareketli DNA elementleri, garip, asalak davranışlı genlerdir. Bunlar kendilerini kopyalayıp DNA’nın yeni bir bölgesine yerleşebilir, yani genomda (*) hareket edebilirler. Öte yandan konak hücrelerine genelde bir fayda sağlamazlar. Transpozonlar neredeyse her tür canlı hücrenin (hem ökaryotik hem prokaryotik; **) DNA’sında keşfedilmiştir.

Transpozonlar, kimi biyologlar tarafından bir tür genom asalağı olarak tarif edilmiştir. Faaliyetleri genetik hastalıklara ve kansere yol açabilir. Bunların, canlıların DNA dizilerini birbirine karıştırarak genom evrimine büyük katkıları olduğu da düşünülmektedir.

Fakat bu hareketli elementlere virüs genomlarında şimdiye kadar nadiren rastlanmıştı ve virüslerin genomuna katkıları halen belirsizdi. Nitekim virüsler, hücresi olmayan, çok küçük, parazit yapılardır. Yalnızca asalak oldukları için, genomları da genelde birkaç genden ibarettir ve çok ufaktır. Bu ufak genomlarda transpozon olabileceği akla gelmemişti.

Biyolojide istisnalara her zaman yer var

Yakın zamanda keşfedilen pandoravirüsler, genomları bazı canlı hücre türlerinin genomuyla yarışır büyüklükte dev virüslerdir. Yaklaşık 2.5 milyon baz uzunluğundaki genomları, bilinen en küçük genomlu bakterinin 4 katı büyüklüğündedir (ama insan genomunun binde biridir).

Pandoravirüslerin genomlarının, genler arasında bulunan ve kodlama yapmayan geniş bölgeler barındırdığı 2013 yılında farkedilmişti. Böylesi bölgeler, transpozonların yerleşmesine uygun bölgelerdir. Fakat, şimdiye kadar pandovirüs genomunda transpozon varlığı rapor edilmemişti.

ABD Colorado State Üniversitesi’nden bir grup biliminsanı, bu Haziran’da yayımlanan makalelerinde Pandovirus salinus türünün genomunda, minyatür transpozonların varlığını rapor ettiler. Bu virüs genomunda toplam 30 minyatür transpozon kopyası bulundu.

Keşfedilen 30 kopyadan 10’u, genlerin protein kodlayan bölgelerinde bulunurken, 20’si tahmini genlere yakın bölgelerde konumlanmıştı. Bu sonuç, transpozonların bu virüslerin genomlarını da şekillendirdiği fikrini destekliyor.

Öte yandan Pandovirus salinus’un bilinen en yakın akrabası olan Pandovirus dulcis virüs türünde herhangi bir minyatür transpozona rastlanmadı. Bu bulgu, minyatür transpozonların, bu iki virüs soyunun ayrılmasından sonra aktifleştiği ihtimalini akla getiriyor. Ancak bu transpozonların aslında iki türün atasında aktif olduğu, fakat daha sonra Pandovirus dulcis soyunda kaybolmuş olabileceği ihtimalini de gözden kaçırmamak gerekir.

Yeni çalışma, transpozonların dev virüs genomlarında varlığını keşfetmesiyle, transpozonların hem yaşam ağacında hem canlılığın ötesinde, genomları istila etme, genomlarda koloni kurma ve genomları şekillendirmede etkili olduğunu gösteriyor.

Sonuçlar nasıl yorumlanabilir?

Virüsler çok hızlı evrilme yetenekleriyle bilinirler. Virüsler arasında transpozon alışverişi oluyorsa, bu düşündüğümüzden de hızlı bir virüs genomu evrimine işaret eder. Durum böyleyse, transpozonları da dikkate alan, daha farklı virüs sınıflandırılmaları yapılabilir. Ayrıca, transpozonların varlığı virüslerde düşünüldüğünden yaygın bir durumsa, bu durum viral hastalıklarla mücadelede farklı yaklaşımlar alınmasını gerektirebilir.

Pandoravirüsler insan değil amiplerin asalakları. İnsanda hastalığa yol açan virüslerde de viral transpozonların rolünü araştırmak faydalı olabilir. Bugüne kadar bunun örneği bilinmemese dahi, eğer bir hastalık virüsünde transpozon keşfedilirlerse, transpozonları hedeflemeye yönelik yöntemler etkili bir tedavi yaklaşımı olabilir.

Fakat öncelikle yapılması gereken, insanla ve insan hastalıklarıyla ilişkili virus genomlarında transpozonların varlığı araştırmak ve transpozonların pandovirüslerde istisnai olarak bulunup bulunulmadığını belirlemektir.

(*) Genom: Genom, bir organizmanın protein kodlayan veya kodlamayan bütün genetik materyaline verilen terimdir.

(**) Ökaryotlar ve Prokaryotlar: Ökaryotlar, ya da çekirdekli hücreler, genetik materyalleri (DNA’sı) hücre içinde zarla çevrili halde bulunan canlılara verilen isimdir. Hayvanlar, mantarlar, bitkiler ve protistleri kapsar. Prokaryotlar, ya da çekirdeksiz hücreler ise bu sınıflanadırmanın dışında kalan diğer tüm canlılara verilen isimdir. Bakteri ve arkeler bu gruba dahildir. Prokaryotlarda genetik materyal sitoplazmaya dağılmış halde bulunur.

İlgili makale: Sun v.d., 2015, BMC Biology, “DNA transposons have colonized the genome of the giant virus Pandoravirus salinus”, dx.doi.org/10.1186/s12915-015-0145-1

Kaynak: Sol Bilim / Ezgi Özkurt

Leave A Reply

Your email address will not be published.