Eğer bu mesajı görüyorsanız, web sitemizde dış kaynakları yükleme sorunu yaşıyoruz demektir.

If you're behind a web filter, please make sure that the domains *.kastatic.org and *.kasandbox.org are unblocked.

Ana içerik

Virüslere Giriş

Virüs nedir? Virüsün yapısı nasıldır ve virüs bir hücreye nasıl bulaşır?

Önemli noktalar:

  • Virüsler konak hücrelere "el koyarak" ve daha çok virüs üretmek için bu hücrenin işlevlerini kullanarak üreyen bulaşıcı parçacıklardır.
  • Virüsler kapsit adı verilen proteinden oluşmuş kabuklarının içinde bulunan DNA veya RNA genomlarından oluşurlar. Bazı virüslerin içinde veya dışında zar kılıfları vardır.
  • Virüsler çok çeşitlidir. Farklı şekil ve yapıları bulunur, genom çeşitleri farklıdır ve farklı konak hücrelere bulaşırlar.
  • Virüsler konak hücreleri enfekte ederek (onlara bulaşarak) ve bu hücreleri virüs üreten birer "fabrika"ya çevirerek ürerler.

Giriş

Bilim insanları, dünya üzerinde yaklaşık 1031 virüs olduğunu tahmin ediyorlar1. Bu rakamı yazmak bile oldukça zor! Bu 1031 virüsü bir şekilde bir araya getirebilseydiniz ve uç uca ekleyebilseydiniz uzunluğu uzayda yaklaşık 200 ışık yılına karşılık gelirdi. Başka bir şekilde ifade etmek gerekirse, evrende bulunan bütün yıldızların sayısından on milyon daha fazla virüsün dünya üzerinde yaşamakta olduğu bilinmektedir2.
Peki bu durum, dünya üzerinde bize bulaşmayı bekleyen 1031 virüs olduğu anlamına mı geliyor? Aslında bu virüslerin çoğu okyanuslarda bulunur ve buradaki bakteri ve diğer mikroplara saldırırlar3. Bir bakteriye virüs bulaşması saçma gelebilir fakat bilim insanları her canlı organizmanın en az bir virüse ev sahipliği yaptığını iddia ediyorlar!

Virüs nedir?

Virüsler yalnızca konak hücrelere bulaşarak üreyebilen küçük ve bulaşıcı bir parçacıklardır. Virüsler konak hücreyi ele geçirip daha fazla virüs üretmek için bu hücrenin kaynaklarından faydalanır, başka bir deyişle bu hücreyi bir virüs fabrikasına dönüştürmek için yeniden programlarlar. Kendi başlarına (konak hücre olmadan) üreyemedikleri için virüslerin canlı oldukları düşünülmez. Ek olarak virüslerin hücreleri de yoktur: Canlı organizmaların hücrelerinden de küçük yapılar olan virüsler temel olarak nükleik asit ve protein paketleri olarak düşünülebilirler.
Bununla birlikte virüslerin, hücre temelli yaşamla önemli ortak özellikleri vardır. Örneğin; sizin hücrelerinizde (ve diğer bütün canlıların hücrelerinde) kullanılan genetik kodla aynı temele dayanan nükleit asit genomları vardır. Ayrıca tıpkı hücre temelli yaşam gibi virüslerde de genetik çeşitlilik bulunur ve virüsler de evrimleşebilirler. Yaşam tanımını tam olarak karşılamasalar da virüsler, bu konuda "sorgulanabilir" bir konumda bulunmaktadırlar. (Belki de virüsler zombiler ve vampirler gibi ölümsüzdür!)

Virüsleri bakterilerden farklı kılan nedir?

Her ne kadar ikisi de hasta olmamıza neden olsa da, biyolojik açıdan bakıldığında bakteriler ve virüsler birbirinden çok farklı yapılardır. Bakteriler küçüktür, tek hücrelidir fakat üremek için başka bir hücreye ihtiyaç duymayan canlı organizmalar olarak tanımlanırlar. Bu farklar nedeniyle bakteriyel ve viral enfeksiyonların tedavileri de birbirinden farklıdır. Örneğin; antibiyotikler bakterilerle savaşır, virüslerle değil.
Ayrıca bakteriler, virüslerden çok daha büyüktür. Normal bir virüsün çapı 20 - 300 nanometre (1 nm = 10-9 m)4 olarak kabul edilir. Bu rakam normal bir E. coli bakterisinin çapından (yaklaşık olarak 1000 nm!) çok daha küçüktür. Bir iğnenin ucuna bile on milyonlarca virüs sığabilir.

Bir virüsün yapısı

Dünyada birçok farklı virüs bulunmaktadır. Bu virüsler büyüklükleri, şekilleri ve yaşam döngüleri açısından büyük farklar gösterir. Bu farklılıkların ne hangi ölçüde olabileceğini merak ediyorsanız ViralZone sitesinde biraz vakit geçirmenizi önerebilirim. Rasgele virüs isimlerine tıklayın ve ne kadar ilginç büyüklüklerle ve şekillerle karşılaşacağınızı görün!
Virüslerin sahip olduğu birkaç ortak özelliği şu şekilde özetleyebiliriz:
  • Koruyucu bir protein kabuğu veya kapsit
  • Kapsidin içinde bulunan, DNA veya RNA'dan oluşmuş bir nükleit asit genomu
  • Kılıf adı verilen bir zar tabakası (her virüste bulunmaz)
Bu özellikleri biraz daha yakından incelemek ister misiniz?
Görselin uyarlandığı kaynak: "Scheme of a CMV virus." Emmanuel Boutet, CC BY-SA 2,5. Uyarlanmış görsel CC BY-SA 2,5 lisanslıdır.

Virüs kapsitleri

Kapsit veya protein kabuğu birçok protein molekülünün bir araya gelmesiyle oluşur (yalnızca büyük bir tanesinin değil). Proteinler bir araya gelerek kapsomerleri oluştururlar, kapsomerler de kapsidi oluştururlar. Kapsit proteinleri her zaman virüs genomları tarafından kodlanır; yani virüs üretme talimatlarını konak hücre değil virüs verir.
Kapsitlerin pek çok farklı şekli bulunur fakat genellikle aşağıdaki şekillerden birini (veya bu şekillerin farklı bir halini) alırlar:
  1. İkosahedral – İkosahedral kapsitlerin yirmi yüzü bulduğu için ikosahedron adı verilen yirmi yüzlü bir şeklin adıyla anılmaktadırlar.
  2. Filamentöz – Filamentöz kapsitler doğrusal, ince ve ipliksi görünümlerinden esinlenilerek isimlendirilmiştir. Çubuk şekilli veya sarmal kapsitler olarak da anılmaktadırlar.
  3. Baş-kuyruk -Bu kapsitler filamentöz ve ikozahedral kapsitler arasındaki bir çeşit hibrittir. Genellikle filamentöz bir kuyruğa yapışmış ikozahedral bir baştan oluşurlar.
    Görselin uyarlandığı kaynak: "Non-enveloped icosahedral virus," "Non-enveloped helical virus," ve "Head-tail phage," Anderson Brito, CC BY-SA 3,0. Uyarlanmış görsel CC BY-SA 3,0 lisanslıdır.

Virüs kılıfları

Kapsidin yanı sıra bazı virüslerin kılıf olarak bilinen lipitten oluşmuş bir zarları vardır. Virüs kılıfları bütün kapsidi çevreleyen bir dış kılıf olabileceği gibi, kapsidin yanında bulunan bir iç kılıf da olabilirler.
Kılıflı virüsler kılıf lipitlerine talimat göndermez; bunun yerine hücreden çıktıkları yolda konak hücreden bir parça "ödünç alır". Fakat kılıfların virüs tarafından belirlenen proteinleri vardır, bu proteinler viral parçacıkların konak hücrelere bağlanmasını sağlar.
Görselin uyarlandığı kaynak: "Enveloped icosahedral virus," Anderson Brito, CC BY-SA 3,0. Uyarlanmış görsel CC BY-SA 3,0 lisanslıdır.
Kılıflar özellikle hayvan virüslerinde oldukça yaygındır fakat her virüste bulunmazlar (yani genelgeçer bir virüs özelliği değildir).

Virüs genomları

Bütün virüsler nükleit asitten oluşan genetik materyale (genoma) sahiptir. Diğer bütün hücre temelli yaşam formları gibi siz de genetik materyal olarak DNA'yı kullanırsınız. Virüsler ise her ikisi de nükleik asit olan DNA veya RNA'yı kullanabilirler.
Kendi hücrelerimizde bu şekilde olduğu için genellikle DNA'yı çift sarmallı, RNA'yı ise tek sarmallı yapılar olarak düşünürüz fakat virüsler farklı sarmal yapılarını ve nükleik asit çeşidini bir araya getirebilir (çift sarmallı DNA, çift sarmallı RNA, tek sarmallı DNA veya tek sarmallı RNA gibi). Hücresel organizmaların genomlarından çok daha küçük olsalar da viral genomlar da çok farklı büyüklüklere, şekillere ve çeşitliliğe sahip olabilirler.
DNA ve RNA virüsleri canlı hücre olarak her zaman aynı genetik kodu kullanırlar. Zaten böyle yapmasalardı konak hücrelerini yeniden programlamaları mümkün olmazdı!

Viral enfeksiyon nedir?

Günlük hayatımızda virüs dendiğinde, hepimiz grip veya su çiçeği gibi virüslere yakalandığımızda ortaya çıkan kötü semptomları olan viral enfeksiyonları düşünürüz. Fakat size bir virüs bulaştığında vücudunuzda aslında neler meydana geldiğini merak ediyor musunuz?
Mikroskobik açıdan baktığımızda viral bir enfeksiyon vücudunuzda birçok virüsün çoğalmak için sizin hücrelerinizi kullandığı durumdur. Virüsler bunu yaparken viral bir hayat döngüsü içerisinde hareket ederler: Önce konak hücreyi belirler ve bu hücreye girerler, sonra viral DNA veya RNA şeklinde talimatlar göndererek bu hücreyi "yeniden programlarlar", daha sonra ise daha fazla virüs parçacığı üretebilmek için bu hücrenin kaynaklarını kullanırlar (viral "program"ın ürünü).
Tipik bir virüs için hayat döngüsü (bu evrelerin detayları her bir virüs için farklı olsa da) beş temel evreye şeklinde incelenebilir:
  1. Bağlanma. Virüs konak hücreyi belirler ve hücre yüzeyindeki bir reseptör molekül yoluyla hücreye bağlanır.
  2. Giriş. Virüs veya virüsün genetik materyali hücrenin içine girer.
  3. Genom replikasyonu ve gen ifadesi. Viral genom kopyalanır ve viral protein üretimi için genler ifade edilir.
  4. Birleştirme. Genom kopyaları ve viral proteinlerden yeni viral parçacıklar üretilir.
  5. Serbest kalma. Tamamlanan viral parçacıklar hücrenin dışına çıkar ve diğer hücrelere bulaşmaya başlarlar.
Yukarıdaki tablo tek sarmallı RNA genomunda bu adımların nasıl gerçekleştiğini göstermektedir. Bakteriyofajlar (bakterileri enfekte edebilen virüsler) ve hayvan virüsleri makalelerinde viral yaşam döngülerine dair daha detaylı gerçek örnekler bulabilirsiniz.

Tartışmaya katılmak ister misiniz?

Henüz gönderi yok.
İngilizce biliyor musunuz? Khan Academy'nin İngilizce sitesinde neler olduğunu görmek için buraya tıklayın.