Virüsler Sayesinde Doğum Yapabilen Memeliler: Virüsler, Memelilerin Evrimini Nasıl Mümkün Kıldı?

Eğer virüsler olmasaydı, hiçbirimiz doğamazdık.

2000 yılında, Boston'dan bilim insanlarından oluşan bir ekip, insan genomunda tuhaf bir gen keşfetti. Sadece plasentadaki hücreler tarafından yapılan bir proteini kodluyordu. Bu gene sinsitin (İng: ''syncytin'') adını verdiler.

Sinsitini oluşturan hücreler, yalnızca plasentanın rahim bölgesiyle temas ettiği yerde bulunuyordu. Bu hücreler, annesinden besinler alan bir fetus için gerekli olan sinsitiotrofoblast (İng: ''syncytiotrophoblast'') adlı hücre dokusunu oluşturmak için birleşirler. Bilim insanları ise, hücrelerin birleşebilmesi için önce sinsitini yapmaları gerektiğini keşfetti.

Sinsitini garip yapan şey, bunun bir insan geni olmaması idi. Bir virüs geninin tüm ayırt edici özelliklerini taşıyordu.

Virüsler, yüz milyonlarca yıldır kendilerini, atalarımızın genomuna aşıladılar. Genelde yumurtalıkları veya spermleri enfekte edip, kendi DNA'larını bizimkilere aktararak oraya ulaştılar. İnsan genomunda bilinen 100.000 virüs parçası bulunur ve bu DNA'mızın %8'ini oluşturur. Bu virüs DNA'sının çoğu o kadar çok mutasyona uğradı ki; bu, türümüzün bir nesilden diğer bir nesile taşıdığı bir ''yük'' haline geldi.

Yine de, vücudumuzda hala protein yapmakta olan bazı viral genler mevcut. Sinsitin, kendi biyolojimiz için büyük önem taşıyan bu tip viral genlerden biri. Başlangıçta, sinsitin konak hücrelerin bir araya gelip, bir hücreden başka bir hücreye yayılmalarına izin veriyordu. Şimdi ise bu protein, bebeklerin kendi annelerine bağlanmasını sağlıyor.

Sinsitin: Tüm Maymunlara Ortak Miras

Sinsitinin insanlara özgü olmadığı da ortaya çıktı. Şempanzelerin genomlarında aynı yerde, aynı virüs geni vardı; gorillerde de öyle. Maymunlarda da. Üstelik bu gen, türler arasında da kıyaslandığında çarpıcı benzerlikler taşıdığı görüldü. Bu durumu açıklamanın en iyi yolu, bize sinsitin veren virüsün, primatların ortak bir atasını enfekte ettiği ve o zamandan beri doğal seçilim tarafından tercih edilen önemli bir işlevi gerçekleştirdiğiydi.

Daha sonraları, Fransız virolog Thierry Heidmann ve meslektaşları, insanlarda ve diğer primatlarda, sinsitinin ikinci bir versiyonunu keşfetti ve bunlara sinsitin 1 ve sinsitin 2 adını verdi. Her iki virüs proteini de sağlığımız için önemli görünüyordu. Kadınlara tehlikeli derecede yüksek tansiyon veren pre-eklampside, sinsitin 1 ve sinsitin 2 seviyeleri önemli ölçüde düşer. Sinsitin 2, kişiye yardımcı olmak için başka bir viral hile de yapar: Annenin bağışıklık sistemini yatıştırmaya yardımcı olur; böylece bağışıklık sistemi, bebeği 'yabancı bir doku parçası' olarak algılayıp bebeğe saldırmaz.

Sinsitin: Tüm Plasentalı Memeli Hayvanlara Ortak Miras

2005 yılında Heidmann ve meslektaşları, sinsitinin yalnızca primatlarda bulunmadığını fark ettiler. Fare genomunu incelerken de, plasentanın aynı kısmında üretilen iki sinsitin geni (A ve B) keşfettiler. Bu keşif, bilim insanlarının sinsitinin memeliler için ne kadar önemli olduğunu bir kez daha test etmesini sağladı. Fare embriyolarında sinsitin A geninin işlevini durdurdular ve yaklaşık 11 gün sonra, sinsitiotrofoblastlarını oluşturamadıklarından dolayı öldüklerini keşfettiler. Açıkça görüldü ki bu virüs, kalıcı konakçısı için çok önemliydi.

Ancak isimlerine rağmen, primat ve fare sinsitinlerinin ortak bir geçmişi yoktu. Sinsitin 1 ve 2, sinsitin A ve B'den çok daha farklı virüslerden geliyordu.

Heidmann, 2009 yılında, tavşanlarda farklı bir virüsten gelen başka bir sinsitin geni keşfettiğinde, sinsitin hikayesi daha da karmaşıklaştı. Sinsitin-Ory1 olarak bilinen bu yeni sinsitini birkaç farklı tavşan türünde bulmalarına rağmen, tavşanların yakın akrabası olan pikalarda buna rastlamadılar. Yani, kendi ''plasenta-yardım virüsleri'' 30 milyon yıldan daha kısa bir süre önce tavşanların atalarına bulaşmış olmalıydı.

Şimdi Heidmann, memelilerin antik tarihinde gizlenmiş başka bir virüs buldu. Bu, kedi ve köpeklerde, aynı zamanda pandalar, sırtlanlar ve memeliler ağacının etobur dalına ait diğer tüm memelilerde bulunuyor. İnceledikleri her etoburda, sinsitin-Car1 adını verdikleri aynı sinsitin genini buldular. Her türde sinsitinler, çarpıcı bir benzerlik gösteriyor; bu da milyonlarca yıldır önemli bir işlev için güçlü bir doğal seçilim geçirildiğini göstermekte. Ancak bunlar, etoburların yaşayan en yakın akrabası olan pangolinlerde görülmüyor.

Şimdi ortaya çıkan resim oldukça şaşırtıcı. Virüsler, memelilere akın ettiler, en az altı kez konakçılara ''takıldılar'' ve aynı işlevi yapmaya başladılar: plasenta yapmak.

Hikayenin tamamı, bilim insanları her plasentalı memeliyi virüs sinsitini bulmak için inceleyene kadar beklemek zorunda. Ama o zamana kadar, dikkate alınması gereken bir şey var: Bilim insanlarının henüz incelemedikleri domuzlar ve atlar gibi bazı memelilerin plasentalarında, bizde olduğu gibi açık hücre dokuları bulunmuyor. Araştırmacılar, buna neyin neden olabileceğiyle ilgili, her tür memelinin biyolojik farklılıklarını inceleyerek her türlü açıklamayı öne sürdüler.

Ancak yanıt daha basit olabilir: Domuzların ve atların ataları, hiçbir zaman virüse yakalanmamış olabilir.