Biyoloji Performans- Virüslerin Çoğalması, Virüsler Tamamen Neden Yok Edilemezler?

Latince "zehir" anlamına gelen virüsler ilk defa tütün yapraklarında olu­şan Leke Hastalığı ile tespit edilmiştir ve buna da tütün Mozaik Virüsü (TMV) denilmiştir.

1. Virüslerin yapısı:

Virüslerin yapısı kalıtım maddesi ve protein kılıftan meydana gelir. Bu­nanükleoprotein denir. . Bu yönüyle virüsler Kromozomlara benze­mektedir. Kalıtım maddesi bazılarında DNA, bazılarında ise RNA'dır. Bu genetik maddeye GENOMdenir.

2. Virüslerin özellikleri:

a. Hücre içi mecburi parazitlerdir.Bunun nedeni; enzim sistemlerinin ve sitoplazmalarının olmayışıdır. Enzim olarak yalnızca konak hücrenin zarını eritebilecek bir tek çeşit enzim taşırlar.

b. Konak hücre dışında tamamen cansız olup, ancak canlı vücuduna girdikten sonra canlılık özelliği gösterirler. Bu yüzden virüsler; tabiatta hem canlı, hem cansız özellik gösteren tek varlıktır.

- Canlılık özellikleri= Çoğalabilmeleri

- Cansızlık özellikleri = Kristalleşebilmeleri

c. Her virüs çeşidi vücudun belli hücrelerine girer ve çoğalır.

 - Kızamık, siğil, su çiçeği virüsü deride.

- Kuduz virüsü beyin ve omurilikte.

- Sarı humma virüsü karaciğerde.

d. Virüsler antibiyotiklerden etkilenmezler. Sebebi; enzim sistemlerinin olmayışı ve canlı hücre içinde yaşamalarıdır.

e. Virüsler, fiziksel ve kimyasal faktörlerden etkilenirler. Örneğin; pH, radyasyon, yüksek sıcaklık ve kurutma gibi faktörler.

f. Hücreler bazı virüslere karşı bağışıklık kazanmakta olup, aynı virüs tarafından ikinci kez enfekte edilemezler. Bu hücreler virüslere karşı in­terferon denilen savunma maddelerini üretirler. Kızamık, kabakulak, kı­zıl gibi.

3. Virüs çeşitleri:

• Bitkisel virüsler: Bitkilerde hastalık yaparlar. Kalıtım maddesi olarak hepsi sadece RNA taşırlar. Tütün, patates, marul ve salatalık mozaik vi­rüsleri gibi.

• Hayvansal virüsler: İnsanlarda ve hayvanlarda hastalık yaparlar. Kalıtım maddesi olarak bazılarında DNA, bazılarında RNA bulunur.

- DNA içerenler: Uçuk, su çiçeği, kızamıkçık, çiçek hastalığı

- RNA içerenler: Çocuk felci, Hepatit - A, sarı humma, kızamık, kabakulak, grip, AIDS

• Bakteriyofajlar: Bakteri içinde yaşar ve onu öldürür. Kısaca faj'da de­nir. Kalıtım maddesi olarak sadece DNA bulundururlar. Her bakteriyo­faj çeşidi genellikle ayrı bir bakteri türünde (suşunda) bulunur.

4. Virüslerin çoğalması:

Virusların çoğalması diğer canlılardan farklılık göstermektedir. Virusların çoğalabilmeleri için mutlak suretle canlı hücreye ihtiyaç vardır. Virusların cansız materyal üzerinde üretimi henüz mümkün olmamıştır. Viruslar kendi kendini sentezleyip yenileyebilmektedirler. Virusların bu şekilde çoğalması olayına “replikasyon” denilmektedir. Replikasyon, transkripsyon ve translasyon olmak üzere iki safhada gerçekleşmektedir. Transkripsyon Safhası: Nükleik asitin bir yenisinin oluşturulması olayına “transkripsyon” denilmektedir. Virus hücre ile temasa geçtiğinde protein kılıf nükleik asitten ayrılır ve replikaz enzimi yardımı ile RNA’ nın kopyası oluşturulur.

RNA viruslarınde transkripsyon safhası stoplazmada gerçekleşir. DNA viruslarında ise protein kılıfından ayrılarak hücre içerisine giren nükleik asit ilk olarak hücre çekirdeğine göç eder. Sonra polimeraz enzimi yardımı ile DNA’ nın kopyası yapılır. Kopyalanan DNA’lar stoplazmaya geçiş yaparlar. Translasyon Safhası: Virus partikülleri için gerekli olan proteinlerin sentezlenmesi olayına translasyon denilmektedir. Hücre içersinde sentezlenen virus RNA’ sı mRNA görevini üstlenerek bitki hücresine ait ribozomlarda virüs partikülleri için gerekli protein alt ünitelerini sentezler. Sentezlenen protein alt üniteleri daha sonra nükleik asit etrafında birikerek yeni virus partikülleri oluşturulur. DNA viruslarında ise stoplazmaya geçiş yapan DNA’ lar RNA viruslarında olduğu gibi bitkinin ribozomlarını kullanarak protein kılıfını oluştururlar. Bu iki safha sonucunda oluşan virus partikülleri enfeksiyon oluşturmak üzere plazmodesmatolar aracılığı ile komşu hücrelere, oradan da iletim sistemine geçiş yaparak çoğalmalarını devam ettirirler. İletim sistemine geçene kadar yavaş olan çoğalma hızları iletim sistemine ulaştıklarında artış göstermektedir. Virusların çoğalmaları genç bitkilerde yaşlı bitkilere oranla daha hızlı olmaktadır  

Virüslerin çoğalması sırasında görülen olaylar şöyledir.

1. Kılıfın devamı olan kuyruğun ucundaki uzantılar, virüsün parazit ya­şayacağı canlıya yapışmasını sağlar.

2. Kuyruk ucundaki çıkıntılarda bulunan özel enzimler bakteri duvarını eritmeyi sağlar. Virüslerde bulunan bu enzimler, metabolik faaliyetlerde ve enerji üretiminde kullanılmaz. Sonuçta virüsün nükleik asiti bakteri içine girer, kılıf dışarıda kalır.

3. Bakteri içerisine giren virüs, bakteri yönetimini kontrol altına alır. Bak­terinin nükleotidlerini, ATP'sini ve enzimlerini kullanarak kendi DNA'sını eşler.

4. Protein kılıf üretmek için bakterinin aminoasitlerini, ribozomunu, ATP'sini ve enzimlerini kullanır.

5. Sentezlenen DNA ve protein kılıf birleşerek yeni virüsleri oluşturur.

6. Bakteri içinde aşırı olarak çoğalan virüsler bakteriyi parçalayarak ser­best hale geçer. Bu olaya "lizis" denir. Serbest kalan virüsler başka bak­terilere girerek yeniden çoğalırlar.

• Profai= Bazen virüs DNA'sı bakteri DNA'sına yapışarak ortak yaşa­yabilir, onunla birlikte yeni bakterilere aktarılabilir. Bu haldeyken bakteri­ye zararı yoktur. Bunaprofaj denir.

• Reprodüksiyon= Virüsün, girmiş olduğu hücrenin düzensiz bir biçim­de çoğalmasına denir.

Virüsler Yok Edilebilir mi?

Virüsler ve canlı hücreler, DNA veya RNA, ve proteinler gibi ortak bileşiklere sahiptirler. Lakin biyokimyacı Wendel Stanley'nin tanımına göre virüsler biyolojik moleküllerden "basit" oluşumlardır. Organik moleküllerin kendi kendilerine yapısallaşma özeliklerinin bir sonucudurlar ve dolayısıyla canlı sayılmazlar. François Jacob da virüsler hakkında "bir kültür ortamına yerleştirildiklerinde virüslerin bir metabolik faaliyeti yoktur, enerjiyi ne üretebilirler ne de kullanabilirler, ne büyür ne çoğalabilirler, canlıların bu ortak özelliklerinden hiçbiri yoktur onlarda" der.^[6] Virüsler ancak canlı bir hücrenin enzimlerini kullanarak çoğalabilirler. Ayrıca, virüsler DNA veya RNA'dan birine sahip olsalar da, canlı hücrelerde olduğu gibi bunların ikisi birden yoktur.

Öte yandan son yıllarda yapılan yeni keşifler virüslerin canlılığı hakkındaki tartışmayı yeniden gündeme getirmiştir. Amipleri enfekte eden Mimivirüsün 1200 geni vardır, ki bu rakam bazı bakterilerin gen sayısından daha fazladır. Bu virüslerin genleri arasında normalde virüslerde bulunmayan, canlı hücrelerde bulunan 30 kadar gen vardır, örneğin protein sentezi ve DNA tamirinden sorumlu enzimleri kodlayan genler.

Virüslerin canlı olup olmadığı tartışması sürmektedir. Sorunun cevaplandırılması için "hayat nedir?" sorusunun cevabı gerekmektedir. Zooloji ve botaniğe dayalı kıstaslara göre virüsler canlı değildir. Ancak, bu çıkarım canlı olduğu kabul görmüş varlıkların özelliklerinden genelleme yaparak elde edilmiştir ve yıllar boyunca keşfedilmiş, gittikçe daha küçük canlı türlerini göz önüne alarak sürekli değiştirilmiş tanımlara dayalıdır. Eğer hayat temel ilkelere göre tanımlanırsa, canlılığın en temel kıstası çoğalma yeteneğidir. Virüsler çoğalabildiklerine göre canlı oldukları, veya konak hücreler olmadan çoğalamadıkları için canlı olmadığı iddia edilebilir. Öte yandan pek çok canlı da diğer canlıların ürettiği gıdalar olmadan ne büyüyebilir ne çoğalabilir. Virüslerin canlı olup olmadığı kullanılan hayat tanımına bağlıdır.

Hayatı yahut canlılığı tanımlarken Alman bilim adamı Hoimar von Ditfurth şu yorumu yapmıştır:

"Amerikalı biyokimyacı ve Nobel ödülü sahibi Melvin Calvin'in bilimsel bir yazısından aktarılmış 'canlılık:düzenli enerji dönüştürme mekanizmasına ilişkin bilgiyi başka bir özdeş sisteme aktarabilme yeteneği' tanımı, içinden çıkılmazlığıyla aslında sorunun güçlülüğünü ortaya koyuyor. Canlı olmayan ile canlı olanı birbirinden ayırt etmeye kalkışmak, aslında doğaya, onun kendisinde bulunmayan bir duruma ilişkin, dıştan bir 'müdahale' ve bu müdahaleye bağlı bir kavram getirme anlamına gelmektedir. Gerçekten de böyle bir girişim doğaya kendisinin tanımadığı sınırları yerleştirmekle eş anlamlıdır. Aslında gerçeklikte karşılığı bulunmayan yapay sınırlar oldukları kesindir bu türden sınırların. Doğanın o sayısız olayları ve süreçleri karşısında derli toplu bir bakış edinebilmek ve kolaylık sağlayıcı sınıflandırmalar yapabilmek için doğaya dıştan aklın bulunduğu ayırıcı çizgiler yerleştirmek, Dünya'yı, gerçekte bulunmayan enlem ve boylam çizgilerine bölmekten hiç farklı değildir. Yön bulmamıza yardımcı olan ve coğrafi alanlar ya da noktalarda nereleri kastettiğimizi kolaylıkla belirtmemizi sağlayan haritalar üzerindeki bu kavramsal çizgileri, hiç kimsenin kalkıpta söz konusu bölgelerin doğal bir özelliğini algılayabileceği gibi, bu çizgileri de o bölgelerde aramak kimsenin aklına gelmeyecektir."