Çeviri: Enes Gültekin, İnönü Üniversitesi, Moleküler Biyoloji ve Genetik BölümüKoronavirüs, genetik talimatları (RNA üzerindeki şifreler) yağlı bir zarla çevrelemiş bir virüstür. Ancak, milyonlarca kopyasını üretmek için bir hücreye girmesi gerekir. Hücreye girince, bu talimatlarla hücreyi esir alır ve virüsün 4 farklı harften (A-U-G-C) oluşan 30,000 harfilik RNA’sı 30 kadar proteini kodlar (bir virüse göre oldukça fazla sayıda gen ve protein!)
Çevirmenin notu: Bir virüs, 2 ay içinde sinsi biçimde 1 kişiden >3,000,000 kişiye nasıl yayılıp dünyamızı Orta Çağa çeviren global bir pandemiye sebep oldu?
Yeni Bir Coronavirus / 26 Aralık.
Aralık ayında Çin’in Wuhan şehrinde deniz ürünleri pazarında bir dizi gizemli pnömoni (zatürre) vakası ortaya çıktı. Ocak ayı başında araştırmacılar, pazarda çalışan bir adamdan izole ettikleri yeni bir koronavirüsün genomunun dizisini çıkardılar. Bu ilk genom, SARS-CoV-2 virüsünün dünyaya yayılışı ve takibinde bilim insanları tarafından “referans” kabul edildi.
RNA'da Bir Yazım hatası / 8 Ocak
Bir koronavirüs tarafından enfekte olmuş bir hücre, hepsi orijinal genomun kopyalarını taşıyan milyonlarca yeni virüs partikülü üretir. Hücre bu genomu kopyalarken hata yapabilir, bu hata genellikle sadece tek bir harf yanlışıdır. Bu yazım hatalarına “mutasyon” denir. Koronavirüsler kişiden kişiye yayıldıkça daha fazla mutasyon geçirirler.Aşağıdaki genom, Wuhan'daki başka bir erken hastadan geldi ve 1 mutasyon dışında ilk vaka ile aynıydı. Sadece, RNA'nın 186. harfi olan C yerine U vardı.
Araştırmacılar, Wuhan vaka bölgesindeki birkaç genomu karşılaştırdıklarında sadece birkaç yeni mutasyon bulabildiler. Bu da farklı genomların son zamanlarda ortak bir atadan geldiğini düşündürdü. Çünkü, virüsler düzenli olarak yeni mutasyonlar biriktirir. Bundan dolayı bilim adamları salgının kökeninin Kasım 2019 civarında Çin'de olduğunu tahmin ediyor.
Aynı Soy, İki Mutasyon Daha/ 27 Şubat
186. sıradaki RNA harfindeki aynı mutasyonu taşıyan bir başka virüs yedi hafta sonra Wuhan’ın 1000 km güneydeki Guangzhou'da toplanan başka bir örnekte bulundu. Guangzhou örneğinin, ilk Wuhan örneği ile doğrudan bir ilişkisi (atası) olabileceği ya da ortak bir ata paylaşan viral kuzenler olabileceği düşünüldü.Bu yedi hafta boyunca, Guangzhou suşları kişiden kişiye bulaştı ve birkaç nesil yeni virüs ortaya çıktı. Bu süre içinde 2 yeni mutasyon daha kazandı: İki RNA harfi daha U olarak değişmişti.
Mutasyonlar Neden Önemli?
Mutasyonlar genellikle bir geni değiştirirken kodladığı proteini değiştirmeyebilir. Proteinler, farklı şekillere katlanmış uzun amino asit zincirleridir. Her amino asit üç genetik harfle kodlanır (A, G, C, U harflerinden herhangi üçü ile), ancak çoğu durumda bir üçlünün üçüncü harfinde meydana gelen bir mutasyon yine aynı amino asidi kodlar. Bunlara “sessiz mutasyonlar” adı verilir. Dolayısı ile sessiz mutasyonlar o genden ifade edilen proteinin yapısını değiştirmez.
"Sessiz olmayan" mutasyonlar ise bir proteinin hem amino asit dizisini hem de yapısını dramatik şekilde değiştirir. Guangzhou koronavirüsünde iki tane sessiz olmayan mutasyon vardı.
Ancak proteinler yüzlerce veya binlerce amino asitten oluşabilir. Dolayısı ile, tek bir amino asit değişikliği proteinin işlevi veya şekli üzerinde belirgin bir etki göstermeyebilir.
Bazı Mutasyonlar Kaybolur, Diğerleri Yayılır
Aylar geçtikçe, koronavirüs genomunun birçok bölgesinde mutasyonlar oluştu. Koronavirüslerin bazılarında çok sayıda, bazılarında hiç mutasyon görülmemiştir. Bu etkileyici sonuç bizler için koronavirüs biyolojisi hakkında önemli ipuçları içerebilir.Genomda mutasyonların fazla olduğu kısımlar daha esnektir. Virüsler zarar görmeden genetik dizilerindeki bu değişimleri tolere edebilirler. Daha az mutasyon bulunduran genom bölgeleri ise daha kırılgandır. Yani, bu kısımlardaki mutasyonlar, virüsün proteinlerinde daha işlevsel değişikliklere neden olup koronavirüsü yok edebilir. Bu önemli bölgeler, virüslere antiviral ilaçlarla karşı koymak için hayati önemde hedefler olabilirler.
Koronavirüs genomunda biriken bu mutasyonlar bilim insanlarının koronavirüsün dünyaya yayılımını takip etmelerine olanak sağlar.
Amerika’daki İlk Vaka / 15 Ocak
15 Ocak'ta bir adam Wuhan'daki bir aileyi ziyaret ettikten sonra Seattle bölgesine uçtu. Uçak seyahati yapan adam birkaç gün hafif semptomlar gösterdi. Daha sonra Covid-19 için yaptırdığı test pozitif çıktı ve Amerika Birleşik Devletleri'nde ilk onaylanan Covid-19 vakası oldu.
Virüsünün genomu, Çin'deki virüslerde de bulunan üç tane tek harfli mutasyon içeriyordu. Bilim adamlarına, bu adamın enfeksiyonunun kaynağına kadar izlemeleri için izin verildi.
Seattle'da Gizli Salgın / 24 Şubat
Beş hafta sonra, Snohomish County (Washington)'da bir lise öğrencisi grip benzeri semptomlar gösterdi. Öğrencinin burnundan alınan bir sürüntü örnegindeki bulgular, öğrencinin Covid-19 olduğu gösterdi. Bilim insanları bu koronavirüs örneğinin genomunu dizilediler. Bu örnek, hem Washington'daki ilk vakada bulunan virüsle aynı mutasyonları taşıyordu ve hem de 3 tane yeni mutasyon bulunduruyordu.
Eski ve yeni mutasyonun kombinasyonundan, öğrenciye virüsün başka bir ülkeden gelen bir kişiden bulaşmadığını düşündürdü. Muhtemelen koronavirüs, Ocak ayından beri yaklaşık 5 haftadır Seattle bölgesinde idi ve fark edilmemişti. Washington bölgesindeki bu virüsler, daha sonra Grand Princess yolcu gemisinin yanı sıra en az 14 eyalette ve dünyanın çeşitli ülkelerindeki virüslerle genetik olarak bağlantılı oldukları ortaya çıktı.
California'da Erken Bulaşma / 26 Şubat
Bu sırada, koronavirüsün farklı bir versiyonu da Kaliforniya'da gizlice dolaşım halinde idi. CDC (Amerikan Hastalık Kontrol ve Korunma Merkezi) 26 Şubat'ta Solano İlçesinde daha önceki herhangi bir vaka veya denizaşırı seyahatle hiçbir bağlantısı bulunmayan bir hastanın test sonucunun pozitif olduğunu açıkladı.Ertesi gün alınan bir örnekte, virüste bulunan mutasyonların Washington Eyaletindeki mutasyonlardan farklı olmadığı anlaşıldı. Virüsü sadece orijinal Wuhan genomundan ayıran tek bir mutasyon vardı. Bu durum da, virüsün Çin'den farklı bir vasıtayla Kaliforniya'ya geldiğini gösteriyordu.
Bu hastayla ilgilenen iki sağlık çalışanı da hastalandı. Sağlık çalışanlarının numunelerde hastanın mutasyonunun yanı sıra başka mutasyonlar da vardı.
Bir Virüs Sağınağı
Ocak ve Şubat aylarında, Amerika'ya kendi koronavirüslerini taşıyan daha fazla insan geldi. Bazı virüslerin, Çin'den veya Asya'nın diğer bölgelerinden olduğunu gösteren mutasyonlar vardı. Ancak, New York'ta araştırmacıların hastalardan izole ettiği virüslerin çoğu Avrupa'da dolaşan virüslerle genetik olarak eşleşiyordu.Şanghay–Münih / 19 Ocak
19 Ocak'ta Şanghay'dan bir kadın Münih'e geldi. Seyahatten çok kısa bir süre önce, Wuhan'da ailesi ile görüşmüştü. Münih'e vardığında, jet lag olarak adlandırılan hafif semptomlar hissetti. Kadın Almanya’da otomobil parçaları tedarikçisi bir firmada çalışıyordu. Geldikten sonraki gün bir şirket toplantısına gitti. Toplantıdaki diğer bazı çalışanlar hastalandı ve Covid-19 testleri pozitif çıktı. Toplantıda bir Alman erkeğin koronavirüs genomu, Çin'deki ile aynı idi ve hatta aynı mutasyonlara sahipti.
Virüsün genetik olarak benzer versiyonları daha sonra Avrupa'nın diğer bölgelerine de yayıldı. Ancak bunların vaka kümesinden mi yoksa farklı bir girişten mi geldikleri belli değildi.
New York'a hoş geldiniz / 1 Mart
New York'ta ilk onaylanan COVİD-19 vakası1 Mart’ta açıklandı. Manhattan'da yaşayan bir kadına İran’ı ziyaretinde bulaşmıştı. Ancak, bilim insanlarının New York'ta çalıştığı virüslerden hiç biri bu kadının koronavirüs genomundaki mutasyonları taşımıyordu. Bu durum, New York’taki enfeksiyonun ondan gelip devam eden bir bulaşma zincirinin parçası olmadığını gösteriyordu.
Bilim adamlarının sıraladığı New York koronavirüslerinin çoğu Avrupa'daki koronavirüslerle genetik olarak bağlantılar gösteriyordu. Diğerleri Asya'dan, bazıları ise Amerika Birleşik Devletleri'nin diğer bölgelerinden gelmiş olabilirdi.
Girişler ve Sınır Dışı Edilmeler / Mart ve Nisan 2020
Çok geçmeden, Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa diğer ülkelere giriş için yeni güzergahlar haline geldi. ABD’de koronavirüs testleri pozitif çıkan düzinelerce Guatemala’lıyı sınır dışı etti. Avrupa'da ortaya çıkan yeni mutasyonlu koronavirüsler Asya'da yeniden görüldü.
Yavaş Değişen Bir Virüs
Pandeminin şu aşamasında, 10 veya daha az mutasyona sahip koronavirüs genomları yaygın olup, 20'den fazla mutasyonu olan koronavirüsler nispeten az sayıdadır. Bu da tüm koronavirüs genomu (30000 nükleotid) ile mıkayese edildiğinde 1000’de 1’den daha aza tekabül etmektedir.
Zamanla, virüsler yeni suşlara (tip) dönüşebilir. Ocak ayından bu yana, araştırmacılar binlerce SARS-CoV-2 genomunu dizilediler ve ortaya çıkan tüm mutasyonları takip ettiler. Şimdiye kadar virüsteki mutasyonların bizi nasıl etkilediğine dair önemli bir kanıt bulamadılar.
Aslında araştırmacılar, koronavirüsün diğer bazı RNA virüslerine kıyasla nispeten yavaş değişime (mutasyona) uğradığını keşfettiler. Çünkü bu virüs, diğerlerinden farklı olarak RNA’sını çoğaltırken ortaya çıkan hataları çoğu zaman düzeltebilmektedir.
Bir koronavirüs suşunda ayda sadece iki tek harfli mutasyon olabildiği hesaplanmış. Dolayısı ile, koronavirüsün bağışıklık sistemimizden kaçmasına yardımcı olacak mutasyonlar ilerleyen zamanlarda ortaya çıkabilir. Ancak, koronavirüsün yavaş mutasyon oranı, bu değişikliklerin uzun yıllar sonra ortaya çıkacağı anlamına geliyor.
Bu olay, şu anda Covid-19 için geliştirilmekte olan aşılar için iyi bir durum olarak değerlendiriliyor. İnsanlar 2021 yılında yeni koronavirüse karşı aşılanırlarsa, yıllarca süren bir korumanın tadını çıkarabilirler.
Bilmediklerimiz
Araştırmacılar, şu anda dünya çapında üç milyondan fazla insanı enfekte eden koronavirüslerin sadece küçük bir kısmını dizileyebildiler.Daha fazla koronavirüsün dizilenmesi oldukça fazla zaman alacaktır. Bilim adamları az sayıda genomun dizilendiği Afrika ve Güney Amerika’daki mutasyonları incelemeyi dört gözle bekliyor.
Not: DNA'nın dört harfi A, C, G ve T'dir. Koronavirüs genomu gibi RNA moleküllerinde T (timin) yerine U (urasil) geçer.
Kaynaklar: Trevor Bedford, Sidney Bell et al., Nextstrain.org; Vaughan Cooper; Ana S. Gonzalez-Reiche et al., medRxiv; Nature; New England Journal of Medicine. Cahill-Keyes World Map projection by Gene Keyes..
Çevirmen: Bu çeviriyi oluyup, gerekli düzeltmeleri yaptığı için Hocam Prof. Dr. Hikmet Geçkil'e teşekkür ederim.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder