Yeni Araştırmalar; Virüsler ve Konakçılar Arasındaki Gen Alışverişinin Birlikte Evrimi Tetiklediğini Gösteriyor
Görsel: Virüs illüstrasyonu (stok görsel) /Credit: © successphoto / stock.adobe.com
Yatay Gen Transferi (Horizontal Gene Transfer “HGT”) viral olarak yapılan ilk kapsamlı analizinin sonuçlarına göre; virüslerin enfeksiyon süreçlerini geliştirmek için konaklarından belirli ölçeklerdeki genleri aldığını ve aynı zamanda konakçıların da yararlı viral genleri bu süreç içerisinde aldığını yani bu genetik bilgi transfer sürecinin birlikte yapılan seçimler sonucunda şekillendiğini göstermektedir.
Yatay Gen Transferi; DNA’nın ebeveynden yavruya “dikey” aktarımından ziyade, farklı organizma grupları arasındaki genetik materyalinin transfer edildiği evrimsel bir süreçtir. Bu gen geçişi üzerine yapılan önceki çalışmalar da, bakteriler ve virüsler arasındaki yatay gen geçişi incelenmiş ve bakteri türleri arasındaki bu genetik geçişlerin önemli bir rol oynadığı gösterilmiştir. Ancak Nature Microbiology’de yayınlanan bu yeni çalışma, hayvanlar, bitkiler, mantarlar, protistalar(çoğunluğu alg) virüsler ve ökaryotlar arasındaki etkileşimlere odaklanmıştır.
Araştırmanın baş yazarı, Oxford Üniversitesi Merton Koleji’nde öğretim üyesi, British Columbia Üniversitesi’nde (UBC) eski doktora öğrencisi Junior Research’ten Dr. Nicholas Irwin, “Bireysel örneklerden viral genlerin ökaryot canlıların evriminde rol oynadığını biliyorduk. İnsanlarda bile, gelişimimiz ve beyin fonksiyonumuz için önemli olan viral genler var. Biz sadece HGT’nin virüslerin ve ökaryotların hayat ağacında nasıl etkilediğini daha geniş bir şekilde anlamak istedik.” Diyor.
Bu bilinmeyeni çözmek için yazarlar, yüzlerce ökaryotik türün ve binlerce virüsün genomlarındaki viral-ökaryotik gen transferini incelediler. İncelemelerde yatay olarak aktarılan birçok genin bulunduğunu belirlediler ve ökaryotlardan virüslere olan HGT’nin ters yöndekine(virüsten ökaryotik canlıya) göre iki kat daha sık olduğunu buldular.
Araştırmanın kıdemli yazarı, UBC Botanik Bölümü’nde profesör olan Dr. Patrick Keeling, “Belirli virüs gruplarının, özellikle tek hücreli ökaryotları enfekte edenlerin, konakçılarından ne ölçüde gen aldığını bulmakla ilgilendik. Sonuç olarak oldukça yoğun bir gen geçişinin olduğunu ve bu genlerin işlevini inceleyerek, bu virüslerin enfeksiyon sırasında konakçılarını nasıl etkilediği hakkında tahminlerde bulunubilineceğini gözlemledik.” Dedi.
Virüslerin aksine, ökaryotik organizmalar daha az viral gen tutmaktadır(yeni nesillere aktarılması), ancak tutulan genlerin evrimsel süreç boyunca konakçı biyolojisi üzerinde büyük bir etkisi olduğu görülüyor.
Dr. Irwin, “Bu viral kaynaklı genlerin birçoğu, alglerin hücre duvarlarından hayvanların dokularına kadar farklı organizmaların yapısını ve biçimini defalarca etkilemiş, bu açık bir biçimde görünüyor. Bu durum bizlere, konakçı-virüs etkileşimlerinin bugün gördüğümüz yaşam çeşitliliğini yönlendirmede önemli bir rol oynamış olabileceğini gösteriyor.”Diyor.
Dr. Keeling bu durumdan için, “Bu transferlerin hem virüs hem de konak için evrimsel sonuçları olmasının yanı sıra önemli sağlık etkileri de olabilir.” Diyor.
HGT, genlerin virüsler ve konakçılar da dahil olmak üzere çeşitli türler arasında gen geçişinin yapılmasına izin verir. Gen faydalı bir şey yaparsa, popülasyonu tarayabilir ve o türün bir özelliği haline gelebilir. Bu, daha küçük mutasyonlardan kaynaklanan daha artımlı değişikliklerin aksine, yeni yeteneklerin hızlı bir şekilde ortaya çıkmasına neden olabilir.
Zika ve koronavirüsler(Subfamilia: Orthocoronavirinae kastedilmiştir) gibi virüsler, bu gen transferlerine katılmıyor gibi görünse de, genellikle karmaşık mekanizmalar yoluyla konaklarındaki benzer genleri manipüle etme yeteneğine sahiptirler. Bu transfer edilen genler üzerinde gelecekte yapılacak araştırmalar, yeni ilaçların keşfi için önemli olabilecek diğer virüslerin enfeksiyon süreçlerini anlamak için yeni bir yaklaşım sağlayabilir.
Dr. Irwin, “Geçtiğimiz iki yıl virüslerin yıkıcı potansiyelini bizlere açıkça gösterdi, ancak yaptığımız bu çalışmanın, virüslerin de Dünya’daki yaşamın evrimine katkıda bulunduğunun ilginç bir hatırlatıcısı olduğunu düşünüyoruz” dedi.
Kaynak: sciencedaily.com
