Evrim Ağacı

SARS-CoV-2 Seçilim Baskısı Altında ve Koronavirüs, Gözümüzün Önünde Evrimleşiyor!

SARS-CoV-2 Seçilim Baskısı Altında ve Koronavirüs, Gözümüzün Önünde Evrimleşiyor!

Bu yazı, Evrim Ağacı'na ait, özgün bir içeriktir. Konu akışı, anlatım ve detaylar, Evrim Ağacı yazarı/yazarları tarafından hazırlanmış ve/veya derlenmiştir. Bu içerik için kullanılan kaynaklar, yazının sonunda gösterilmiştir. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Virüsler, canlı varlıklar olmasalar bile, genetik materyale sahip oldukları ve bu bilgiyi kopyalayabildikleri için doğadaki evrim yasasının şartlarını sağlıyorlar; dolayısıyla evrimleşmek zorundalar. COVID-19 salgınının baş rolündeki SARS-CoV-2 virüsü de bu doğa yasasından muaf değil. Virüs üzerinde yapılan genomik analizler, evrimin izlerini net bir şekilde görmemizi sağlıyor.

Aralık'tan Şubat'a kadar hastalardan elde edilen 108 virüs genomu incelendiğinde aminoasit değişikliğine yol açmayan 98 nokta mutasyon saptanmıştır. Bu, virüsün negatif seçilim baskısı altında olduğuna işaret etmektedir. Yani konakla etkileşimi çerçevesinde, genom ölçeğinde "şimdilik" optimal (en uygun) bir duruma ulaşmıştır ve kazanacağı yeni özelliklerin hiçbiri kendisini şu anda olduğundan daha fazla çoğaltmasına izin vermediği için, risk getiren aminoasit değişimleri evrimsel süreçte hızla elenmektedir (negatif doğal seçilim).

Evrimle ilgili en kritik seçilim baskısının, virüsün hücrelere tutunma bölgesi mızrak (İng: "spike") proteinlerinde ve bu proteinleri kodlayan genlerde görüyoruz. Bu kısımları tepedeki fotoğrafta görebilirsiniz.

Taç (İng: "corona") şeklinde olduğu için, virüse ismini veren de bu proteinlerdir. Virüsün bu kısmı, pozitif seçilim baskısı altındadır; yani bir anlamda yeni özellik kazanmaya, tutunma etkinliğini değiştirmeye çok açıktır. Bu durum, bu etkileşim bölgesine yönelik ilaç geliştirme açısından önem arz edebilir.

İlgili gen bölgesini gösteren bir görsel
İlgili gen bölgesini gösteren bir görsel
bioRxiv

Virüsün Evrimi Sürüyor!

Ilımlı değişkenliğe sahip bir virüs olsa da tek iplikli RNA'ya sahip SARS-CoV 2'nin evrimi sürüyor. Singapur’da 8 hastadan elde edilen SARS-CoV-2’nin ORF8 adı verilen çoğalmayla ilişkili genomik bölgesinde, 382 nüklotit uzunluğunda eksilmeye neden olan bir mutasyon saptanmıştır. Bu mutasyonun tam olarak neye yol açacağı henüz bilinmiyor; ancak bu bölge, virüsün çoğalma mekanizmasıyla ilişkili bir bölgedir.

İşin ilginç yanı, önceki SARS salgınları sönümlenirken, SARS salgını boyunca etkin olan virüslerdeki aynı bölgede gerçekleşen eksilmeler bu sönümlenme sürecine eşlik etmişti. Evrim, SARS-CoV-2 özelinde de gözümüzün önünde sürüyor diyebiliriz.

Viral evrim filogenetiği
Viral evrim filogenetiği
bioRxiv

Sadece bundan yola çıkarak bu hastalığın sönümlenmeye başladığını söylemek mümkün değil; ancak RNA genomuyla uyumlu olarak, bu virüsün ortaya çıktıktan sonra durmaksızın değiştiğini ortaya koyuyor.

Bir popülasyondaki genetik çeşitlilik ne kadar fazlaysa bu popülasyonun (tek tek bireylerin değil) karşılaşacağı herhangi bir duruma karşı hazırlıklı olma şansı o kadar artar. Yani biz virüsü yaydıkça virüsün bu anlamda hazırlıklı olmasının da önünü açıyoruz.

Virüsün geçirdiği değişiklik bağlamında odakta insan hücrelerine girmek için kullandığı bağlanma reseptör bölgesi var çünkü buranın değişkenliğe daha açık olduğu da biliniyor. Örneğin yarasadaki virüslerle SARS-Cov-2'nin bağlanma bölgeleri %98 oranında aynı. Fakat %2'lik fark insana bulaşıcılık kazanmasına yol açmış.

Öte yandan yeni virüsün tutunma proteininin insan hücrelerindeki reseptörlere olan bağlanma ilgisi 2003'teki salgına yol açan eski virüse göre 10-20 kat daha fazla. Bu yüzden tam da bu bağlanma bölgesinin yapısı Angström ölçeğinde incelenerek ortaya çıkarılmaya çalışılıyor. Bu değişimin önemi şu: Bu iki virüsün bağlanma bölgeleri de %98 oranında benzerlik gösterse de eski virüsün bağlanma bölgesinin ürettirdiği antikorlar yeni virüse karşı pek işe yaramıyor. %2'lik farklılık buna da yol açıyor. Yani ilaç geliştirilirken yeni virüsün bağlanma bölgesi kullanılmak zorunda.

Mutasyon oldukça bağlanma bölgesinde değişen aminoasit dizisinin elektriksel, biyokimyasal özellikleri değişir dolayısıyla o bölgenin üç boyutlu yapısı, çekim kuvvetleri ve sonuçta bağ kurma potansiyeli farklılaşır. Bu bölgenin yapısı iyi bilinirse genetik mühendislik yoluyla aminoasit diziliminde kimi değişiklikler meydana getirilerek antijenliğini artırıcı değişiklikler laboratuvarda yapılabilir ve salt bu bağlanma bölgesi insanlara verilmek suretiyle, çok daha etkili olan aşılar üretilebilir.

Virüs yayıldıkça bu bölgelerin değişme olasılığı var, bu süreç rastgeledir ve özellikle genetik sürüklenme dediğimiz süreç devrededir. İşte bu yüzden, biraz geç kalmış olsak da, virüsü yayarak evrimine, değişimine olanak tanımak ilaç tasarımını dahi etkileyecek bir süreçtir.

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 8
  • Tebrikler! 41
  • Bilim Budur! 25
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 4
  • Güldürdü 3
  • İnanılmaz 6
  • Umut Verici! 7
  • Merak Uyandırıcı! 18
  • Üzücü! 4
  • Grrr... *@$# 1
  • İğrenç! 1
  • Korkutucu! 1
Kaynaklar ve İleri Okuma
  • L. Lv, et al. (2020). Comparative Genomic Analysis Revealed Specific Mutation Pattern Between Human Coronavirus Sars-Cov-2 And Bat-Sarsr-Cov Ratg13. bioRxiv | Arşiv Bağlantısı.

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 06/06/2020 08:37:53 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/8367

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Evrim Ağacı %100 okur destekli bir bilim platformudur. Maddi destekte bulunarak Türkiye'de modern bilimin gelişmesine güç katmak ister misiniz?
Destek Ol
Gizle
Güncel
Hasta
Tedavi
Deri
Aslan
Büyük Patlama
Hastalık
Carl Sagan
Mers
Sürüngen
Kromozom
Balık Çeşitliliği
Mantar
Video
Maskeler
İspat Yükü
Biyokimya
Evrimleşme
Bağışıklık Sistemi
Bakteri
Jinekoloji
Ses
Organ
Çiftleşme
Evrimsel Psikoloji
Biyoloji
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
“Hepimiz yıldız tozuyuz!”
Carl Sagan
Geri Bildirim Gönder