VİRÜS AİLELERİ :)

Evet taa 8 haziran tarihli yazımda virüs ailelerini tanıyacağız virüslerin genel özelliklerinden sonra demiştim. Biraz geç kaldım çünkü geniş bir konu olduğundan hem hazırlığı hem de rutin devam eden işler alıkoyuyordu özür diliyorum. Şimdi bilgi yoğunluğuna devam ediyoruz bu kez gerçekten hazırlıklı olmak gerek kafamız bayağı karışacak. Elimden geldiğince damıtılmış bir bilgi kullanmaya özen gösterdim anlayamayacağınız yerler için linkler koyacağım tahmin ederek. Bir de  ilk olarak sadece DNA virüslerinden bahsedeceğim linkleri, fotoğrafları ve en yeni bilgileriyle. Yarın da RNA virüsleri ve ardından virüs yapısına benzer prionlara ve viroidlere bakacağız. Bu yolu izlemeyi tercih etmemim nedeni hem benim bilgilerim hem de internette takip ettiğim en güncel verilerle, makalelerle destekli kalıcı bilgileri hafızamıza iyice kazımak istememdir.


Başlıyoruz yazımıza. Kapı çaldı.
- Kim o?
- Biziz canım yabancınız değiliz, virüsler, sadece size biraz bilgi vereceğiz :) .


Haydi bakalım.


I. Başlıca Virüs Grupları ve Aileleri

Virüsler nukleik asitlerine bakılarak ilk önce iki ana gruba ayrılırlar. Bunlar DNA ve RNA virüsleridir. DNA virüsleri sınıflandırmadaki temel kriterler göz önüne alınarak 6 virüs familyasına ayrılmakta olup, bunlar 

1. parvovirus, 
2. paovavirüs, 
3. adenovirus, 
4. herpesvirus, 
5. poxvirus ve 
6. hepadnavirus aileleridir.

RNA virusleri de temel kriterlere bakılarak 13 virüs ailesinde toplanmış olup bunlar 

1. Picornavirüs, 
2. calicivirüs,
3.  reovirus,
4.  iogavirus, 
5. orthomyxovirus, 
6. paramyxovirus, 
7. rhabdovirus, 
8. retrovirus, 
9. arenavirus, 
10. bunyavirus, 
11. caronavirus,
12.  flavivirus ve 
13. Filovirus aileleridir. 

Bunun dışında prionlar ve viroidler de küçük bir RNA parçacığı olup, tam virus özelliği göstermezler. ( Haklarında bu konunun ardından ayrıntılı bahsedeceğim şimdi daha çok kafamız karışmasın :) )

Unutulmaması gereken önemli bir nokta da; bazı virus gruplarının değişik familyalardaki virüsleri bünyelerinde bulundurarak karışık bir virüs grubu oluşturmalarıdır. Bu tür virüsler benzer nitelikte taşındıkları için ya da benzer görünümde hastalık oluşturdukları için bu şekilde gruplandırılırlar. Bu virüs grupları;

1. hepatit virüsleri, 
2. gastroenterit yapan virüsler, 
3. arbovirüsler, 
4. tümor virüsleri gibi virüs gruplarıdır. 

Şimdi ise kısaca önce DNA virüslerinden başlayıp virüs ailelerini detaylandıralım;

DNA VİRÜSLERİ

1.Parvoviridae: Parvovirüsler en küçük DNA virüsleridir. Çıplak kapsidli virionlara sahip, 18-26 nm çaplı ikozahedral simetriler, tek iplikçikli DNA’ya sahip virüslerdir. Çeşitli hayvan türlerinde hastalık oluşturmakta olup bazı durumlarda insanlarda da hastalık yapar. Kusurlu ve kusursuz olmak üzere iki tiptir: kusurlu parvovirüslerin DNA’sı DNA’nın artı ipliğinin ayrı, eksi ipliğinin ayrı tanecikleri taşıması nedeniyle alışmışın dışındadır. Kusursuz parvovirüslerin en iyi örneği olarak hücre anemilerinde aploblastik krizlere ve tokatlanmış yanak gibi bir döküntü ile karakterize olup hafif bir çocuk çağı hastalığı olan Erythema infectosum (Fifth Disease- Beşinci Hastalık) nedeni olan B19 virüsüdür. Bu familyada 3 cins bulunmakta olup bunlar; parvovirus, densovirüs ve adenoassociated virüsleridir. http://www.ictvdb.org/Ictv/fs_parvo.htm

                                        Resim 1.                                        Resim 2.

Resim1. Hücre biyolojisinde, otofaj ya da otofagositoz lisozomal mekanizma yoluyla hücrenin kendi komponetlerinin bozulmasıyla ilgili katabolik bir süreçtir. Otofaj hakkında daha ayrıntılı bilgi için ( http://en.wikipedia.org/wiki/File:Autophagy_diagram_PLoS_Biology.jpg ) (Role of Autophagy in Human Parvovirus B19 Infection.   http://ujkeb.com/autophagy.html
Resim 2. İnsan Parvovirus B19 ( http://www.pdbj.org/emnavi/emnavi_detail.php?id=1467 )

2.Papovaviridae: Papova adı papilloma, polyoma ve simiam virüs vacuola virüslerinin altı çizili harflerinin birleşmesiyle oluşmuştur. Papovirüsler, hem insanları hem de hayvanları enfekte eden DNA virüsleridir. İnsanlarla ilişkisi nadirdir. Dairesel, çift sarmallı bir genoma sahip olup yaklaşık 45-55 nm çapındaki virionları zarfsız olup ikozahedral simetrili virüslerdir. Papovavirüslerin DNA’sı genellikle hücresel histonlarla ilişkisi olan kovalent bağlarla kapanmış dairesel çift sarmallı bir molekülden oluşur. Bu ailedeki virüsler doğal konaklarında latent ve kronik hastalıklara neden olur. Hayvan türlerinde tümör oluşumuna yol açarlar. İnsanlarda genellikle siğil oluştururlar. İki cinse sahiptir: papillomavirüs ve polyomavirüstür. Bu virüsler hücre çekirdeğinde çoğalırlar. İnsandaki üç popavavirüs; JC virüsü, BK virüsü ve insan papillomavirüsüdür. Polyomavirüs ile simian vakuolleştirici virüs 40 (SV40) sırası ile fare ve maymunların farklı türlerinde kötü huylu tümöre neden olurlar. İnsan papillomavirüsü deri, mukoz membran ve genital organlarda kanser oluşturan virüslerdir. İnsan papillomavirüsü (HPV) deride siğillere neden olur. Hayvan papovavirüsleri kemirici polyomavirüsü ve resus maymunlarının böbreğinde saptanan latent bir virüs olan SV40 en çok incelenmiş virüstür. Bunlar onkojenik virüslerdir.

                                Resim 3. SV40 ( http://www.pdbj.org/emnavi/emnavi_detail.php?id=5187 )

 Resim 4. İnsan Papilloma Virüsü- ThinPrep Pap smear yani sıvı bazlı yayma testi 1990'ların ortalarından itibaren sıvı bazlı tekniklerin kullanılması artmıştır. Günümüzde, Sure-Path (TriPath Imaging) and Thin-Prep (Cytyc Corp) olmak üzere iki çeşidi vardır. ) ile solda normal servik hücre grubu ve sağda HPV infekte hücreler görülmektedir.. HPV- infekte hücreler tipik koilosit yapı gösterir: Koilosit , perinukleer 'halo' içeren büyümüş hiperkromatik nukleuslu epitelyal hücre demektir.  x2-x3 genişlemiş nuklei (hücre çekirdeği) ve (hyperchromasia) (http://www.search.com/reference/Human_papillomavirus )


3.Adenoviridae: Adeno virüsler 60-75 nm çaplı, lineer çift sarmallı bir genoma sahip, ikozahedral simetriler, zarfsız virüslerdir. Hücre çekirdeğinde replike olurlar. 252 kapsomer içerir. Özellikle mukoz membranlara tutunarak hastalık yaparlar. İnsanlarda akut solunum yolu hastalıkları, farenjit, üst-alt solunum yolları hastalıkları, ateşli hastalıklar şeklinde görülür. Üç cins içerir: Mastadenovirüs, aviadenovirüs ve kültürü yapılamayan virüsler. Adenovirüs enfeksiyonları insandan insana solunum yolu ve göz salgıları ile geçer. 

                                 

Resim 5.Adenovirus 
  

  4. Herpesviridae (Herpetoviridae): Bu virüsler ikozahedral simetride, 180-250 nm büyüklüğünde çift sarmallı zarflı DNA virüsleridir. Sınıflandırılmaları biyolojik özellik ve genom yapısına göre yapılır. Deri, mukoza, salgı bezleri ve lenfoid dokularda enfeksiyon oluştururlar. Hem insan hem de hayvanların enfekte eden, yapısal açıdan birbirine benzeyen yaygın olarak bulunan virüs grubudur. Bütün zarflı virüsler gibi oda ısısında stabil değildirler ve lipid çözücülerle inaktive olurlar. Tüm insan herpesvirüsleri enfekte hücrelerin çekirdeği içinde çoğalırlar. Kapsid, protein zarfını çekirdeğin iç zarından geçerken elde eder. Üç alt ailesi vardır. Alfaherpesvirüs, betaherpesvirüs, gamaherpesvirüs. Alfaherpesvirinae içinde herpes simplexvirüs, varisella-zostervirüs, betaherpesvirinaede Cytomegalovirüs ve Epstein-barr virüs bulunur. Alfaherpesvirüslerin replikasyon süreleri kısadır ve birçok konak türünde üreyebilirler. Beta ve gama herpesvirüsleri ise tam tersidir. HSV-1 ve HSV-2’nin bilinen tek rezarvarı insandır ve deneysel olarak çeşitli hayvan ve hücre kültürlerini enfekte edebilirler. Antikorlarla yapılan çalışmalarda HSV-1’in genellikle ağız lezyonları ile ilişkili olduğunu ve yaşamın erken döneminde ortaya çıktığını HSV-2’nin ise genellikle genital lezyonlarda ilişkili olduğunu ve cinsel aktivitenin başlamasından sonra edinildiği kanıtlanmıştır. Cytomegalovirüs (CMV) enfeksiyonlarının çok yaygın olmasına karşın belirgin bir hastalık görünmesi enderdir. İnsan CMV’si insan ve insan hücre kültürü ile sınırlıdır. Virüsün transplasental yolla veya doğum sırasında emzirme, kan transfüzyonu veya cinsel ilişki ile ve hatta insandan insana solunum yoluna ait salgılar ve idrar ile bulaştığına inanılmaktadır. EBV virüsü Afrika ve Çin’de yaygındır. Yalnız insanlarda görülür. Bulaşma yolu ağız teması sonucunda solunum yolu salgılarının aracılığı ile olur.

                       

 Resim 6.  Herpesvirüs  mikroskop görüntüsü                      Resim 7. Herpesvirüs 3D

5.Poxvirüsü: En büyük DNA virüsüdür. Lineer çift sarmallı bir genoma sahip olup yaklaşık 230-400 nm büyüklüğüne eşittir. Düzenli bir simetrisi yoktur. Tuğla görünümlü, komplex yapılı, zarflı virüslerdir. Neden oldukları çiçeğe benzer deri lezyonları nedeniyle bu ismi alır. Diğer DNA virüslerinin aksine enfekte hücrelerin stoplazmasında çoğalır. Tüm pox virüsler taşıdıkları internal antijen nedeniyle immünolojik açıdan birbirleriyle ilişkilidir. Ayrıca daha özgül antijenleri, DNA homolojileri ve şekilleri bunun yanında doğal konakları gözönüne alınarak birbirinden farklı cinslere ayrılır. 7 cinsi: Orthopoxvirüs, Leporipoxvirüs, Avipoxvirüs, Capripoxvirüs, Suipoxvirüs, Parapoxvirüs ve gruplandırılamayan poxvirüsleridir. Bu virüs ailesi hücre stoplazmasında replike olurlar. Partiküllerin replikasyonlarında rol oynayan virion için birçok enzim içerir. İnsanlarda hastalık oluşturan poxvirüsler orthopoxvirüsler ve gruplandırılamayanlardır. Chordopoxvirineae alt ailesi omurgalıların poxvirüsleridir. Orthopoxvirüs cinsi variola major (çiçek), variola minor (alastrim), cowpox virüsleri içerir. Parapox cinsi orf, pseudocowpoxvirüs (sütçü nodülü virüsü) içerir. Sınıflandırılmamış olanlarda ise smallpox ve molluscum contagiosum bulaşıcı virüslerini içerir. Parapoxvirüs cinsi içinde normalde koyun ve sığırları etkileyen paravaksinya (sütçü nodülü) ve koyunlarda örf hastalığına yol açan virüs nadiren insanlara bulaşabilir. Çiçek, virüsün üst solunum yolunda ve bölgesel lenf düğümlerinde çoğalmaya başlamasıyla ortaya çıkan ve deriye yayılan çeşittir.

     
     Resim 8. Poxviridae                        Resim 9. mavi: Mastadenovirus, yeşil: Herpesvirüs

 6.Hepadnaviridae: 42 nm çaplı, zarflı, ikozahedral kapsid bulunduran, komplex, dairesel çift iplikli DNA içeren, ipliğin kovalent olarak kapatılmış bir daire olmaması ve diğer ipliğin boyunun yaklaşık %15 kısalmış olması nedeniyle alışılmadık bir özellik taşır. Genomu bilinen en küçük insan virüs çeşididir. Lipoprotein zarfı yüzey antijen (HBs) içerir. DNA polimeraz içeren enfektif partikülün yanısıra 22 nm sferik ve 80-180 nm büyüklüğünde flamantöz nonefektif partiküller mevcuttur. Bu virüsler karaciğer hücrelerine tropizm gösterirler. Kronik ve persistan enfeksiyonlar sıklıkla görülür. DNA’sı hücresel DNA’ya entegre olma yeteneğindedir. İnsanlara enfekte eden hepatit B virüsü akut ve kronik hepatit, siroz, immun komplex hastalıklardan sorumludurlar.

  
                          Resim 10. Hepadnaviridae ( Hepa: Ciğer, DNA, HepaDNAviridae)

DNA virüslerini bitirmiş bulunuyoruz. Ardından RNA virüsleri gelecek. Şimdilik hücreye giriş mekanizmalarına değinmedim, bu konu hakkında daha detaylı bilgiyi ayrı bir başlıkta vereceğim. Sağlığınız ve mutluluğunuz daimi olsun.

DNA! Günümüz yaşamıyla 1 milyon ya da 1 milyar yıl öncesinin yaşamı arasındaki tek bağ...

DNA ile başladım ki akıllar daha çok karışsın :) şaka tabi güzel bir cümle okuduğum bir kitaptan alıntı evrimle ilgili... Bugüne kadar çokça evrim kitabı okumaya çalışıp her defasında yarım bırakmış biri olarak diyebilirim ki ne kalınlığı inceliği ne açıklayıcılığı ya da karmaşıklığı değil; evrimin kendisi korkutucu bir konu, anlamayacakmışsınız gibi bakınca anlayamıyorsunuz. O kadar yıllık biyoloji eğitimi tuğla kadar evrim kitapları okumak kesinlikle işe yaramıyor. Sonunda ben bir evrim kitabı yazacağım bu var aklımda kesinlikle... 

Evet şimdi konumuza dönelim ne diyordum? Evet DNA ve tabi ardından virüsler. Şimdi öncelikle virüslere başlamak için belirli bir önyargıyı atmak gerek kafalardan; virüsler canlı mı cansız mı? Bundan önce evvela yapısı bilinecek mekanizması anlaşılacak ki diğer canlılarla ya da cansızlarla bir karşılaştırma yapmak mümkün olsun.

Başlıyorum. Kafa karışıklığına hazır olun: küçük olsalar dahi bir o kadar da karmaşıklar gizemleri burada. Hepsi ayrı bir karakter ayrı bir kişilik. Farklı koşulları, adaptasyonları, modifikasyonları ve istekleri var. Anlamak için uzman olmak gerekiyor burada yapacağım rehberlikle kendi hayatımız için kendi uzmanımız olacağız.

BAŞLIYORUZ VİROLOJİ DERS 1...

Virüs kelimesi birebir yazılışıyla Latince’de “yapışkan sıvı, zehir, iğrenç koku anlamına gelmektedir. Zararlı etkilerinden dolayı ilk önce zehir oldukları düşünülen virüslerin adı günümüze kadar gelmiştir. Tütün mozaik virüsü (TMV) 1892’de ilk defa tarif eden Iwanowski, Viroloji’nin kurucusu olarak bilinmektedir. O günden bu güne önemli gelişmeler kaydedilen bu alanda hala kafa karıştıran sorular bulunmaktadır. Lwoff’un 1957’de virüsler için önerdiği tarif göz önüne alınırsa, virüsler zorunlu hücre içi paraziti olan, replikasyon (kopya çıkma) yolu ile çoğalan tek tip nükleik asit içeren, enerji üretebilecek veya makromolekül sentezleyebilecek organelleri olmayan, antibiyotiklere duyarsız en küçük enfekte edici etmenlerdir.

Bilimin adım adım ilerlediği günümüzde virüslerin ne oldukları konusundaki yaklaşımlar sürekli olarak değişmektedir. İlk önce yalnızca bir zehir oldukları düşünüldü, daha sonra yaşam formları oldukları sonra biyolojik kimyasal oldukları... günümüzde ise canlılık ile cansızlık arasında gri bir bölge olarak anılıyorlar. Bunun nedeni canlılığın tanımında bulunan “kendine benzeyen yaşam formları oluşturma (üreme)” yetenekleri, tamamen yakınlarında başka canlı hücrelerin bulunmasına bağlı. Ancak virüsler istenildiği kadar canlılıktan uzak kabul edilirse edilsin, canlılığın geri kalanı üzerindeki etkileri çok büyüktür. Onlar, biyokimya, tıp ve biyoloji dünyaları arasında devamlı olarak değişen sınırlar arasında yaşamın kıyısında dolaşıyorlar. 

Mekanizmalarına hızlıca bir gözatmak gerekirse; kendi halindeki bir virüs belki bir canlıdan çok kimya deposuna benziyor fakat canlı bir hücreye girdiği an işler değişiyor. Kılıfından kurtuluyor genlerini açığa çıkartıyor hatta yalnızca açığa çıkartmakla kalmayıp konak hücresini sentez yollarını da tamamen ele geçirerek, kendi genetik maddesindeki bilgide şifreli olan proteinleri sentezlettiriyor. Böylece hücrenin içinde kendini çoğaltmış oluyor ve başka hücrelere de hastalık bulaştırabilecek “yavrular” oluşturuyor. Bazı araştırmacılar, bu halleri ile virüsleri bir “ödünç yaşam formu” olarak tanımlıyorlar. Ancak kendi başlarına üreyememelerine rağmen konak olarak kullandıkları diğer canlı hücrelerin davranışlarını kendi istekleri doğrultusunda değiştirmek konusunda oldukça yetenekliler. Aslında bir canlılık özelliği olan başka bir yönü de genetik madde bulundurmasıdır. Önemli olan kalıtım maddesinde saklı olan bilgiyi kullanarak, yaşamın devam edebilmesi için gerekli proteinleri sentezleyebilmesidir. İşte bu yüzden virüsler bu noktada eksiktirler. Çünkü bu işi yapabilecek olan ribozom organellerinden ve protein sentezinde görev alan diğer mekanizmalardan yoksundurlar. Bu nedenle başka canlı hücrelere gereksinim duyarlar. 

Virüs genomunu hücre dışında taşıyan, onu olumsuz koşullardan koruyan konak hücreyi tanıyarak ona tutunan ve genomun konak hücre içine girmesini sağlayan protein kılı çok az sayıda protein türüne tekrarlı şekilde düzenlenip bir araya gelmesiyle oluşur. Bazı virüsler konak hücreden tomurcuklanarak ayrılırken önceden kendi proteinlerini de ekledikleri hücre zarından bir parçayı protein kılıf üzerine alarak hücreden ayrılırlar. Protein kılıf üzerindeki bu yapı “zarf”tır. Zarflı virüsler çevresel koşullara yapılarındaki lipitlerden dolayı daha hassastırlar. Ayrıca bu virüsler konak hücreden tomurcuklanarak birebir çıktıkları için konağın yol açmaz, çok daha uzun süreli ve dirençli hastalıklara neden olur. Diğer virüs gruplarından çıplak olanlar ise üredikleri hücreden otoliziz (hücrenin kendiliğinden erimesi) ile olgunlaşırlar. 

Genetik bilgi taşıma açısından çok çeşitli olan virüslerde DNA’nın çift sarmal veya RNA’nın tek sarmal olması gibi kurallar geçerli değildir. Lineer (iplikli ve dairesel olabilen, artı veya eksi olabilen) nükleik asit yapıları sınıflandırma da kullanılan özelliklerindendir.  

Asla bitmeyecek olan tartışmanın nedeni, yeri geldiğinde tarihin akışını değiştiren hastalıkların nedeni, uzay çağında olmamıza karşın yenik düşebildiğimiz tek “ödünç yaşam formu” virüsler. Canlı mı cansız mı tartışması süregeledursun ince pamuk ipliğinde yürüyen bu hayaletler canlılığımızı kullanmaya ne yaparsak yapalım her geçen gün devam etmekte. Tabiatlarını anlamak bazı zamanlar yetmiyor. İlaç, aşı, tedavi yeterli olmuyor ve onlar hala her geçen gün geçmişi taşıyarak yaşamaya devam ediyorlar. 

Gelelim özelliklerine:

I.VİRÜSLERİN GENEL ÖZELLİKLERİ

Bakteri, mantar ve parazitlerin aksine virüsler hücre değildir, yani bağımsız üreme yetenekleri, çekirdekleri ve ribozom, mitokondri ve lizozom gibi organelleri yoktur.

Virüsler hücrelerden daha küçüktür ve ışık mikroskobunda görünemezler.

 Virüs-Hücre Karşılaştırması

    Özellik                                        Virüsler                                      Hücreler

Nükleik asit tipi                             Sadece DNA veya RNA                DNA ve RNA

Proteinler                                      Az sayıda                                       Çok sayıda

Lipoprotein zarı varlığı                   Bazı virüslerde zarf var                    Hücre zarı var

Ribozomlar                                   Yok                                                Var

                                                    (Arenavirüslerde işlevi

                                                bulunmayan birkaç tane bulunur)

Mitokondriler                               Yok                                               Ökaryotik hücrelerde var

Enzimler                                       Yok veya az                                   Çok sayıda

İkiye bölünme veya Mitoz             Yok                                               Var 

Boyutları, şekilleri ve davranışları çok farklı olmakla birlikte, bazı ortak özellikleri bulunur: Tüm virüsler zorunlu hücre içi parazitleridir. Enerji metabolizması için hiçbir enzimleri bulunmadığından, makro molekülleri biyosentezinde tamamen konak hücreye bağımlıdırlar. Ayrıca sadece tek tip nükleik asit (DNA veya RNA) bulundururlar. Virüsün genomu, proteinden veya protein lipit karışımından meydana gelen koruyucu kabuk içinde bulunur.

Virüslerin çapı 20-300 nm arasında değişir. Bu da yaklaşık olarak en büyük protein ile en küçük hücre arasındaki büyüklük aralığını karşılık gelir. Şekilleri çoğunlukla yumurta, çomak, mermi veya tuğla gibi konuşma dilinden alınan sözcüklerle tanımlanırsa da aslında tam bir geometrik simetri gösteren karmaşık yapılardır.

 Doğada var olan virüsler, doğadaki hemen hemen tüm organizmaları enfekte ederler.

a. Bakteriyofajlar (bakteri virüsleri) hemen hemen tüm bakteri gruplarında yaygındır.

b. Bitki virüsleri arasında hem tam virüsler hem de viroidler (küçük, kapsulsüz, dairesel DNA      molekülleri) bulunur.

c. Hayvan virüsleri, böcekleri ve omurgalıları, bazen de her iki türü enfekte eden çok çeşitli virüs gruplarını içerir. 

A.Virüslerin Yapısı

Tüm virüsler kapsid adı verilen koruyucu bir tabaka ile kaplanmış bir nükleik asit genomundan oluşur. Virüs taneciklerinin biçimini virüsün protein örtüsündeki kapsid denilen alt birimlerin dizilişi belirler. Nükleik asit ve kapsidten oluşan yapının tümüne nükleokapsid denir. Sadece virüsler tek iplikli DNA yada tek veya çift iplikli RNA dan oluşan genetik materyale sahiptir. Nükleik asit doğrusal veya dairesel olabilir. DNA daima tek bir molekül iken RNA ya tek bir molekül halinde veya çok sayıda parçalara ayrılmış halde bulunabilir.

Diploit olan retrovirüsler dışında virüsler haploittir. Yani genlerinin sadece tek bir kopyasını taşırlar. Tam bir virüs partikürüne virion denir. Viron ya sadece viral nükleokapsitten (çıplak kapsitli virüs) veya bir zarfla çevrili nükleokapsitten (zarflı virüs) meydana gelir.

 1.Kapsid ve Simetri: Nükleik asit kapsomer adlı alt birimlerden oluşan protein örtüsüyle yani kapsidle kaplıdır. Kapsomerlerin dizilişi virüsün geometrik simetrisini verir. Virüsün kapsidinde iki tip simetri bulunur ki bunlar sınıflandırma da rol oynar (Ayrıca simetrisi olmayan virüslerde bulunur bunlara kompleks veya karmaşık yapılı virüsler denir). İkozahedral, kapsomerler 20 üçgenin bir çember oluşturacak şekilde dizilmesiyle simetrik bir görünüm almışlardır (ikozahedron). Helikal, kapsomerler çubuk şeklinde içi boş bir yay yapacak şekilde dizilmişlerdir. Bu yay sıkı veya esnek olabilir. Her iki form çıplak nükleokapsit veya bir dış zarf örtüsüyle birlikte bulunabilir.

Virüs taneciğinin birbirinin aynı protein alt biriminden oluşmasına avantajları bulunmaktadır. Bunlar: Daha az bilgi gerektirmesi, herhangi bir enzim veya enerji gereksinimi olmadan kendi kendini düzenlenebilmesidir.

Bir deney tüpüne hücresiz halde arıtılmış nükleik asit ile arıtılmış protein beraberce konulduğunda herhangi bir enerji veya enzim gerekmeden işlevsel virüs taneciği kendiliğinden oluşur. Ayrıca viral kapsidin virionda önemli fonksiyonları bulunmaktadır: Virüs partikülüne morfolojik karakterini verme, viral nükleik asidin paketlenmesi için uygun bir kılıf oluşturma, viral nükleik asidin çevresel etkilerden (nükleaz) korunmasını sağlar, virüse antijenik özellik vermek, virüsün ürediği konak hücreye olan özgüllüğüne taşımak olarak söylenebilir.

2.Zarf: Virüse özgün protein ile konak hücre zarından türemiş, lipidden oluşan bir lipoprotein zardır. Ayrıca yüzeylerinde virüsün hücreye girişi sırasında konak hücre reseptörlerine bağlanmayı sağlayan dikensi çıkıntılar şeklinde gliko proteinleri sık sık rastlanır. Bir diğer protein olan matriks proteini ise kapsid proteinleri ile zarf arasındaki etkileşime aracılık eder. Zarflı virüslerde zarf ile nükeokapsid arasındaki mesafeye tegüment denir. Genel olarak zarfın varlığı, virüste, kararsızlığa neden olur. Sadece nükleik asit ve kapsid proteinlerine sahip zarfsız virüslere oranla ısı, deterjanlar, alkol, eter ve benzeri maddeler gibi lipid çözücülere daha çok duyarlıdır. İster kapsid proteini ister zarf glikoproteinleri olsun virüsün yüzey proteinleri konakta bağışıklık yanıtının gelişmesini uyaran temel antijenlerdir.

3.Nükleik Asit: Virüslerde tek veya çift sarmallı olabilen, tek tip nükleik asit bulunur.

a)Yapı: Saflaştırılmış virüslerden elde edilen nükleik asitlerin yapı ve boyutları birbirinden çok farklıdır. Dairesel ve segmentasyon açısından bazı ayrıcalıklar dışında çoğu tek ve lineer moleküllerdir. Ayrıcalıkları sıralayacak olursak: Papovavirüslerin DNA’sı çift sarmallı, kovalent bağlarla kapatılmış bir daire veya çok bükümlü şekildedir. Bir çok RNA virüsünün genomu bölmeli olup, bu bölmelerin sayısı iki (arenavirüslerde) ile onbir (rotavirüslerde) arasıdna değişmektedir. Polariteyi ele alacak olursak virüslerdeki tek sarmallı RNA, mRNA veya anti-mRNA şeklindedir. Artı sarmallı RNA doğrudan mRNA işlevi gören tek sarmallı RNA’dır. Artı polariteye sahip olduğu düşünülmektedir. Eksi sarmallı RNA ise işlev görebilmesi için, viral RNA polimeraz (tıranskriptaz) tarafından tamamlayıcı bir sarmalın sentezlenmesi gerekmektedir. Temel bileşimi göz önüne alacak olursak viral DNA’larda bileşim poxvirüslerde %36 G+C (Guanin+Citozin)’den, herpesvirüslerde %70 G+C’ye kadar değişen oranlarda olabilmektedirler. Birçok viral DNA’nın ve bazı RNA’ların ucunda gereksiz nükleotit dizileri bulunur. Bağlanmış molekülleri düşünecek olursak bazı viral DNA’larda örneğin poxvirüslerinkinde sarmallar arası çapraz bağlanma olur. Birçok viral nükleik asit örneğin pikornavirüslerinkinde ise proteine kovalent bağlarla bağlanırlar. 

Arenavirüs

Şimdilik örnek olması için birkaç fotoğrafla virüsleri gösteriyorum ileride tüm familyaları detaylarıyla açıklayacağım. Sabrınız ve ilginiz için şimdiden teşekkürler.

b)Enfektivite: Viral nükleik asitlerin çoğu doğrudan enfeksiyözdür. Uygun bir konak ile karşılaştıklarında, yeni virüs oluşturmak için gerekli tüm genetik bilgiyi taşırlar. Bir çok artı sarmallı RNA ve DNA virüslerinin (poxvirüsler hariç) çıplak nükleik asitleri enfeksiyözdür. Çift sarmallı RNA virüsleri ve eksi sarmallı RNA virüslerinin RNA’ları enfeksiyöz değildir. Enfeksiyöz nükleik asitler, virionlardan daha çok sayıda konakta yerleşirler. 

İnsan Virüs Gruplarının İçerdikleri Bazı Morfolojik Yapılar

 Virüsler                                                      Morfolojiler

DNA Virüsleri                                         

Poxvirüs                                                          Komplex

Herpesvirüs                                                     Zarflı ikozahedral

Adenovirüs                                                     Çıplak ikozahedral

Papovirüs                                                       Çıplak ikozahedral

Hepadnavirüs                                                 Zarflı sferik

Parvovirüs                                                      Çıplak ikozahedral

RNA virüsleri                                           

Pikornavirüs                                                  Çıplak ikozahedral

Togavirüs                                                      Zarflı ikozahedral

Flavivürüs                                                     Zarflı ikozahedral

Coronavirüs                                                  Zarflı helixel

Reovirüs                                                       Çıplak ikozahedral

Rhabdovirüs                                                 Zarflı helixel

Paramyxovirüs                                             Zarflı helixel

Orthomyxovirüs                                           Zarflı helixel

Bunyavirüs                                                   Zarflı helixel

Arenavirüs                                                   Zarflı helixel

Retrovirüs                                                    Zarflı helixel

*İnsanlarda enfeksiyon yapan virüsler arasında çıplak ikozahedral RNA, zarflı ikozahedral RNA, çıplak ikozahedral DNA, zarflı ikozahedral DNA ve zarflı helixel RNA virüs morfolojileri yer alır. Helixel simetri DNA paketleyemediği için bu virüse rastlanmaz. Bütün bunlara ek olarak insanlarda enfeksiyon yapan helixel simetrili RNA virüslerinin hepsi zarflıdır. 

Aslında bu konudan sonra virüs benzeri konuları verecektim ancak onu virüsleri daha iyi kavradıktan sonra daha ayrıntılı yazacağım.

II.VİRÜSLERİN SINIFLANDIRILMASI

A.Sınıflandırmada Temel İlkeler

 1.Nükleikoksit Tipi: Virüslerde DNA veya RNA’dan oluşan teek bir nükleik asit bulunur. Nükleik asitlerin tipine bakılarak virüsler DNA ve RNA virüsleri olmak üzere iki ana gruba ayrılırlar. Sınıflandırmada en önemli kriter budur.

2.Nukleik Asit Yapısı: Nukleik asitlerin tek veya çift iplikcikli olması, düzlemsel yada çembersel yapıda olması, tek molekül halinde yada parçacıklı moleküller halinde olması gibi özelliklerdir.

3.Replikasyon Stratejisi: Bazı RNA virüsleri, replikasyonlarında parental RNA’yı, mRNA olarak kullanırken, bazıları ise mRNA sentezlemek zorundadırlar.

4.Morfolojisi: Virüsün büyüklüğü, morfolojik yapısı, simetrik özellikleri, kapsomer sayısı, zarf bulunup bulunmaması gibi özelliklerdir. Virüsler kapsidlerin oluşturduğu simetrik yapıya göre 3’e ayrılır:

a)İkozahedral simetrili virüsler: Kübik simetrili virüsler olarak da adlandırılırlar. Bu tür simetri yapısı 20 eşkenar üçgen şeklinde dizilen kapsomerlerin birleşmesiyle oluşan 12 köşesi bulunan bir simetri yapısındadır.

b)Helikal simetrili virüsler: Helezon yapılı virüsler olarak da adlandırılırlar. Bu tür simetride kapsomerler nukleusun etrafında bir eksen boyunca üst üste kıvrılarak boru şeklinde dizilmişlerdir. Yani bir nevi yay yada helezon oluşturmuşlardır.

c)Komplex yapılı (karmaşık) virüsler: Bazı virüsler belirgin bir simetri yapısı göstermezler. Bunların daha karmaşık ve daha farklı bir kapsid yapıları vardır. En büyük virüs olan poxvirüsler komlex yapıya sahip olup tuğlaya benzer görünümündedir.

5.Fiziksel ve Kimyasal Etkenlere Duyarlılıkları: Virüselrin eter veya kloroform gibi fiziksel veya kimyasal etkenlere karşı duyarlı yada dirençli olmaları gibi özelliklerdir.

6.Enzimatik Özellikler: Virüslerin RNA ve DNA polimeraz, nöroaminidaz, revers transkriptaz gibi spesifik enzimlerinin bulunup bulunmaması gibi özelliklerdir.

7.İmmünolojik Özellikleri: Virüslerin organizmada oluşturduğu bağışıklık şekli ve süresi gibi özelliklerdir.

8.Doğal Bulaşım Yolları: Virüslerin vücuda giriş şekilleri, taşınmaları, rezarvuar teşkil eden doğal kaynakları gibi özelliklerdir.

9.Tropizm: Enfekte ettikleri canlıların türü ve bu canlıların çeşitli organ ve doku hücrelerine karşı olan ilgileri gibi özellikleridir.

10.Patogenez: Virüslerin organizmada hastalık oluşturma mekanızmaları, organizmadaki hücreler üzerinde oluşturdukları patolojik etkiler ve inklüzyon cisimciği oluştrumaları gibi özelliklerdir.

11.Semptomları: Organizmada hastalık oluşturduklarında ortaya çıkan klinik tabloların özellikleridir. 

Virüslerin Semptomlarına Göre Sınıflandırılmaları

Virüslerin oluşturduğu hastalık semptomlarına bakılarak yapılan sınıflandırma şekli, en eski sınıflandırma şeklidir. Bazı virüsler birkaç organda birden hastalık oluşturduğu için, aynı virüs bu sınıflandırma şekline göre birden fazla virüs grubu içinde yer almaktadır.

A.Genel Enfeksiyon Niteliğnde Hastalık Oluşturan Virüsler

Bu tür hastalık oluşturan virüsler kan dolaşımı ile bütün vücuda yayılırlar. Bu sayede birçok doku ve organı etkilerler. Klinik bulgu olarak genelde ateş, kırgınlık, deride döküntüler gibi semptomlar oluşur. Örnek; çiçek, kızamık, suçiçeği enfeksiyonları.

           B.Primer Olarak Spesifik Organlara Yerleşerek Hastalık Oluşturan Virüsler

Virüsler kan dolaşımı, periferal siniler veya diğer yollarla yayılarak yalnızca belirli organlara yada dokulara yerleşip burada hastalık oluştururlar.

1.Sinir Sistemi Hastalıkları: Organizmaya giren virüs sinir sistemi hücrelerini enfekte ederek, paralizi, menenjit, ensefalit gibi semptomlarla seyreden hastalık yaparlar. Örnek; poliomyelit, kuduz, aseptik menenjit gibi enfeksiyonlar.

2.Solunum Sistemi Hastalıkları: Özellikle damlacık enfeksiyonu şeklinde vücuda giren virüs, solunum sistemi hücrelerine yerleşerek hastalık oluştururlar. Örnek; İnfluenza, parainflüenza, respiratuvar sinsityal virüsüne bağlı pnömoni, bronşit ve farenjit gibi enfeksiyonlar.

3.Deri ve Mukoz Membranların Lökalize Hastalıkları: Lokal yada sistemik enfeksiyonlar sonucu virüsün deriye ve mukoz membranlara ulaşmasıyla ortaya çıkan hastalık tablosudur. Örnek; Herpes simplex virüslerine bağlı uçuklar, molloscum contagiosum ve Herpanjine enfeksiyonları.

4.Göz Hastalıkları: Lokal yada sistemik enfeksiyonlar sonucu virüsün göze ulaşmasıyla oluşan hastalıklardır. Örnek; Adenovirus’lar ve Herpesvirus’lara bağlı konjuktivitler.

5.Karaciğer Hastalıkları: Virüslerin kan yoluyla ya direkt olarak hedef organ olan karaciğere ulaşması yada sistemik enfeksiyonların komplikasyonu olarak karaciğerde oluşan enfeksiyonlardır. Örnek; Hepatit virüslerine bağlı hepatitler, sarı ateş, enterovirüs, herpesvirüs ve rubella virüsüne bağlı komplikasyonlardır.

6.Tükrük Bezlerinin Hastalıkları: Tükrük bezlerine ilgisi olan virüslerin bu bölgelerde üreyerek oluşturdukları hastalıklardır. Örnek; Kabakulak ve Cytomegalovirus’ların oluşturduğu enfeksiyonlar.

7.Gastrointestional Sistem Hastalıkları: Sindirim sistemine ilgisi olan virüslerin ağız yoluyla alınması ile oluşan enfeksiyonlardır. Örnek; Rotavirus, Norwalk ajanı ve Entero virusların oluşturduğu gastroenterit enfeksiyonları.

8.Seksüel Yolla Bulaşan Hatalıklar: Seksüel salgılarda bulunan virüslerin cinsel ilişki sırasında bulaşmasıyla oluşan hastalıklardır. Örnek; Herpes simpleks virüsü, Hepatit B virüsü, Papillomavirus, Molloscum Contagiosum ve AIDS virüsünün oluşturduğu enfeksiyonlardır. 

Evet şimdilik bu bilgi yoğunluğu altında daha fazla ezilmeden bitiriyorum bu konunun ardından tek tek virüs ailelerini tanıyacağız. Bu bilgileri değiştirerek kullanabilirsiniz ancak emeğe saygıdan ötürü kullanmamanızı rica ediyorum kendi çabalarımla yorumlayarak oluşturduğum ödevlerimden alıntılardır. Bilgilerin hepsi bilimsel ve doğrudur şüphe olmasın. Akademik çalışmalara da yeri geldikçe değineceğim. Şimdilik benden bu kadar kolay gelsin sağlığınız daimi olsun...  Daha detaylı bilgi için http://www.ictvdb.org/ ancak hemen bakmamanızı tavsiye ederim gözünüz korkmasın şimdiden.

Virüs vs. Bakteri... Binyıl Savaşları... Biyolojik Savaş...

Son yıllarda insanların geçmişte olmadığı kadar sağlıklarıyla ilgili şikayetleri artar oldu. Hatırlarım ne anneannem ne dedem ne babaannem ne de onların büyükleri grip nezle gibi hastalıklara yakalanmazlardı iyi beslenirlerdi herşeyi yerlerdi tereyağı yeme yumurta kolesteroldür gibi cümleleri hiç hatırlamam sonra ne olduysa 80 ler 90 lar civarı genetiği değiştirilen organizmalardan tutun da yapay biyoloji sentetik canlılar morgellons virüsler bakteriler sanki savaşa girmişiz gibi mikro dünya makro dünyaya karşı ne büyük çelişki.... Sadece biz de değil kuşlar domuzlar köpekler hepsine birden mikro dünyanın askerleri savaş açtılar aslında açtırıldılar mı demeliyim bilemiyorum. İşte böyle başlayan bir harekatın ardından dün duyduğum cümle beni biraz endişelendirdi çünkü bu kadar senedir halk ile bilim adamlarını birbirine bağlayan medya büyük bir hata yaptı dışarıdan küçük görünen... 


Son birkaç haftadır haberlerde boy gösteren EHEC denilen olgunun yani enterohemorajik Esherichia coli (okunuşu Eşerişiya koli) bakterisinin virüs şeklinde geçmesi tarifi garip hisler uyandırdı. Yani bu kadar senelik biyoloji eğitimini geride bıraktım haberlerde kuş gribinden HIV' ye kadar çokça bilim adamları virüs ile bakterinin hatta mantarın farkını anlatırken hala bizim kanallarımız kendini geliştirmeyip öylesine haber okuyup çeviriyor görünüyor. Yani bilinçli bilinçsizlik... Cahilliğin en kötüsü... Bildiğini sanıp bilmemek... Bu yüzden bu farkındalıkla bir araştırma yaptım ve bir internet adresinde bunu farkedenin sadece ben olmadığımı görünce buruk bir mutluluk duydum en azından halkımızın bir kısmı da olsa hala farkedebiliyor bu sorunu.


Şimdi kısaca bu ölümcül bakterimizi tanıyalım: Salgınımızın kaynağı patojenik bir bakterinin Esherichia coli  suşu. (patojen: genellikle çok hücreli organizmaların hücre bütünlüğünü, fonksiyonunu bozarak, hastalığa neden olan her türlü organizmadır. Köken itibariyle eski Yunanca dilindeki "pathos" ve genesis kelimelerinin birleşimidir ki pathos: acı, genesis: oluşma anlamına gelmektedir; suş: bilinen 3 farklı kullanımı olsa da sıklıkla karşımıza çıkan mikrobiyoloji alanındaki kullanımıdır yani ; bir virüs veya bakteri gibi bir organizmanın farklı alt türlerinin aralarında genetik farklılıklar bulunduran gruplarıdır farklı suşların EHEC de olduğu gibi ilaçlara veya dış etkenlere dayanıklılığı gibi özellikleri farklı olabilir, ingilizcesi "strain" olarak geçer ve bazen çevrilmeden strain olarak da karşımıza çıkarsa şaşırmayalım.). Aslında E.coli en sık karşılaşılan bakteri türlerinden biridir ve Almanya' da ortaya çıkan bu durum yine bir ilk değil sadece oranlarının artması ve dirençli oluşuyla imkanları çok zorluyor olması mutasyona uğramış olabileceği ihtimalini akıllara getiriyor. Enterohemorajik E. coli (EHEC) suşları enteropatojenik özellikler taşırken bir yandan da Şiga toksinleri salgılarlar. En sık karşılaşılanı O157: H7 suşudur ve neden olduğu hastalık hemorajik kolit' dir. Az sulu, bol kanlı ve mukuslu ishale neden olur. E. coli O157:H7, 1982' de gıdadan saptanmıştır. Hastalık, ABD, Kanada, İngiltere, Japonya, Avrupa ve Afrika’da görülmüş ve birçok insan yaşamını kaybetmiştir. Mayıs 2011 sonunda Almanya’da etkenle bulaşık salatalık tüketimine bağlı olarak ortaya çıkmış ve 29 Mayıs itibarıyle 11 kişinin hayatını kaybettiği bildirilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda Almanya’nın kuzeyinde görülen EHEC epidemisine neden olan etkenin E. coli O104 serotipi olduğu açıklanmıştır. E. coli O104 serotipi 1994 yılında Amerika’da Montana’da ve 2005 yılında Güney Kore’de görülmüştür.


Genelde E. coli kısaltması ile veya koli basili olarak bilinen Escherichia coli , memeli canlıların kalın bağırsağında yaşayan faydalı bakteri türlerinden biridir ancak normal koşullarda bağırsakta yaşadığı için, E. coli 'nin çevresel sularda varlığı kirlenme belirtisidir.


E. coli, pediyatrist (çocuk doktoru) ve bakteriyolog olan Theodor Escherich tarafından bebek dışkılarında bulunmuştur; coli, "kalın bağırsaktan" demektir. E. coli, bakteri biyolojisi çalışmalarında en sık çalışılan rol model olmuştur. CDC (Central Disease Center) aslında E. coli normal koşullarda yaşadığı bağırsak florasında zararsızken suları kontamine ediyor olması nedeniyle biraz karmaşık olduğunu hatta mikrobiyologları bile şaşırttığını söylüyor. Şekil itibariyle çubuğa benzer; boyutları 1-2 µm uzunluğunda ve 0.1-0.5 µm çapındadır.


E. coli Gram negatif bir bakteri olduğu için endospor oluşturmaz,pastörizasyon veya kaynatma ile ölür. Memeli hayvanların bağırsaklarında büyümeye adapte olmuş olduğu için en iyi vücut sıcaklığında çoğalır. Yani öncelikle Gram negatif boyama nedir ona bir bakalım; kısaca bakterinin kimliğinin tespiti için uygulanan ilk adım diyebiliriz. Kültüre alma işleminin günlerce sürebildiği durumlarda bu boyama tekniği ile hızlıca yapı hakkında bilgi alabiliriz. Gram boyama, bakterilerin hücre duvarlarının kimyasal ve fiziksel özlelliklerine göre ayırmak için kullanılan yöntemdir. Bakteri ya Gram pozitiftir ya da Gram negatiftir. İsmi ise bulan kişiyle ilintilidir; Hans Christian Gram 1884' te iki bakteriyi ayırd edebilmek için geliştirmiştir: Streptococcus pneumoniae ile Klebsiella pneumoniae.


Gram-negatif bakteriler boyama prosedürü sırasında kristal boyasını tutmayan bakterilerdir. Gram-pozitiflerse  alkolle yıkandıktan sonra mavi rengi tutmaya devam ederlerken, Gram-negatif bakteriler mavi renklerini kaybederler. Kristal viyoleden sonra bir karşı boya eklenir ve bu boya Gram-negatif bakterileri kırmızı-pembe renge boyar. Bu test, hücre duvarlarının yapısına göre çok farklı olan iki bakteri tipini ayırmakta çok faydalı bir yöntemdir.


Gram-negatif bakterilerin pek çoğu patojendir. Yani, insanlarda hastalık yaparlar. Bu durum , Gram-negatif hücre duvarının bazı özelliklerinden,  LPS (Lipopolisakkarit) içeriğinden kaynaklanmaktadır. LPS'ler endotoksinlerdir yani  bakteri tarafından salgılanmazlar ancak bakterinin parçalanması durumunda ortama salınan, onun yapısal bileşenleridir. Endotoksinler ile enterotoksinler ( sindirim kanalı mukozasını etkileyerek bulantı kusmaya neden olan bakteri toksinleri) karıştırılmamalıdır. 


Tüm bunların ardından bizim suşumuzun oluşturduğu rahatsızlara gelirsek HUS yani hemolitik üremik sendrom. HUS bağışıklık sisteminin EHEC hücrelerine aşırı tepki vermesi nedeniyle oluşuyor ve EHEC tarafından üretilen Şiga toksinleri bağışıklık sisteminin aşırı çalışmasına neden oluyor bu sistemin biyokimyasal sistem parçaları canlıdan patojenlerin temizlenmesi göreviyle çalışrken bağışıklık sisteminin diğer hücrelerince yokedilecek patojenler saldırıya uğratılır aslında ancak bu durumda bu sistemin EHEC nedeniyle aşırı çalışması birçok dokuya zarar veriyor hatta ilk olarak böbrekler hasar görüyor bu da en ölümcül sonuçlara neden oluyor. Hemorajik kolitiste semptomlar kramplı karın ağrıları ile aniden başlar ve bunu 24 saat içinde başlangıçta sulu, daha sonra yoğun kanlı diyarenin izlediği 2-9 gün seyreden bir tablo takip eder. Eğer 6-10 gün içerisinde iyileşme görülmezse infeksiyon ekstra-intestinal komplikasyonlardan hemolitik üremik sendroma yol açar.


Almanya bir ilacı konuşuyor ancak klinik testleri atlandığından ileriki sonuçları bilinmiyor şimdilik işe yaradığı söylense de ve salgın sonrası 8 hasta tedavi edilse de ilaç Almanya' ya pahalı da olsa firma tarafından parasız dağıtılacak olsa da salgının boyutları ve Almanya dışındaki varlığı göz korkutmaya devam ediyor.


Virüs vs. Bakteri demiştim. Virüslerle ilgili bilgiler bundan sonraki yazımda... Hastalıksız sağlıklı günler....