Uzm. Dr. Yaman Sağlam / Koronavirüs (COVID-19) Genomu
Makaleler Hastalıklar Koronavirüs (COVID-19) Genomu
03 Nisan 2020 tarihinde The New York Times tarafından çok güzel bir makale yayınlandı. Her bir satırında değerli bilgilerin yer aldığı bu makaleden bazı bölümlerini kendi yorumlarımla birlikte sizlerle paylaşacağım.
Sene 1977…Jean ve Peter Medawar bir virüsün proteine sarılmış kötü bir haber parçası olduğunu söyledi.
Bilim adamları geçtiğimiz Ocak ayında da tatsız bir haber yayınladı: Koronavirüs (COVID-19)'a neden olan SARS-CoV-2 genomu...
Artık hepimiz bu virüsün Çin’in Wuhan şehrinde, deniz ürünleri pazarında çalışan 41 yaşındaki bir adamdan ilk numune/örnek geldiğinde tüm dünyaya yayılmaya başladığını öğrendik. Geldiğimiz nokta ise dünya genelinde tüm araştırmacıların devam eden salgınla savaşmak için virüsün mekanizmasını anlamak amacıyla çalışmalarını hızla sürdürmesidir.
Gelelim RNA dizisine…
Bir “virüs”in önce çoğalması ve sonrasında da yayılabilmesi için “canlı hücreler”e ihtiyacı vardır. Peki bu ne anlama gelir? Koronavirüs kendisine uygun bir hücreyi bulduğu zaman, tüm koronavirüs genomunu içeren bir RNA ipliğini örmeye başlar…
Normalde insan genomu 3 milyarın üzerindeyken, Yeni koronavirüsünün genomuna baktığımızda da 30.000 harften daha kısa olduğunu görüyoruz. Bilim insanları, 29 kadar protein kodlanabilecek bir gen tanımladı. Peki bu gen tanımı ne anlama geliyor? Koronavirüsün kopyalarının oluşturulmasından vücudun bağışıklık tepkilerini bastırmaya kadar birçok görevi yürütüyor.
Aşağıda RNA harflerinin ilk sırasını görebilirsiniz.
Görselden de anlaşılabileceği gibi “a, c, g ve u” gibi RNA harflerini okumak ve bunları koronavirüs proteinlerine çevirmek için enfekte olmuş hücrenin içindeki makineleri kullanır.
ORF1ab; Bir protein zinciridir...
İlk viral protein, enfekte olan hücre içerisinde yaratılmıştır. Aslında hepsinin bir araya getirildiği 16 farklı proteinden oluşan bir zincir olarak da ifade edebiliriz. Proteinlerin farklı görevleri olmakla birlikte, burada yer alan proteinlerden ikisi bir makas görevi görür. Nasıl mı? Farklı proteinler arasındaki bağları keserek görevlerinin gerçekleştirebilmeleri için onları özgür bırakır.
Bilim insanları tarafından yapılan diğer koronavirüs araştırmalarına bakıldığı zaman bazı SArS-CoV-2 proteinlerinin aslında nasıl bir görevi olduğunu gösterdi. Diğer proteinlere bakıldığında da gizli bir ajan gibi harejet ettikleri, bir şey yapmayabileceği görülmüştür.
Sabote eden protein: NSP1
Enfekte olmuş bir hücrenin kendi proteinlerinin üretimini yavaşlatmasına neden olur. Peki bu yavaşlatma bize nasıl bir dezavantaj sağlıyor? Hücreyi “daha fazla virüs proteini” üretmeye zorladığı için virüsü durdurabilen antiviral proteinlerin de bir araya gelmesini önlüyor.
Gizemli protein: NSP2
Bilim adamları NSP2 proteininin görev tanımına dair net bir bilgi veremiyor. Sadece bağlandığı diğer proteinler incelendiğinde endozom molekülü dolu kabarcıkların hareket etmesinde destek oluyor.
NSP3 proteini ise;
Çok geniş bir proteindir. Kendi görevlerini yerine getirebilmek amacıyla diğer viral proteinleri kesmeyi ve enfekte olmuş hücrenin proteinlerinin büyük bir bölümünü değiştirmeyi sağlar. Sağlıklı olan bir hücre eski proteinleri yıkmak için onları etiketler ancak Koronavirüsün bu etiketleri kaldırma, protein dengesini değiştirme ve nihayetinde de hücrenin virüsle savaşma kabiliyetini azaltabilir.
NSP4 proteini; diğer proteinlerle birleşir ve enfekte olan hücrelerde sıvı dolu baloncuklar oluşturur. Bu baloncukların içerisinde de virüsün yeni kopyaları için parçalar üretilir.
NSP5, bir diğer adıyla protein makasıdır. Bahsi geçen diğer NSP1, NSP2, NSP3, NSP4 proteinlerini kendi görevlerini yapması için serbest bırakan bölümlerin çoğunu kendisi yapar.
NSP6 proteini ise; NSP3 ve NSP4 proteinleriyle birlikte çalışır. Bu sayede de kabarcık/baloncuk fabrikasını çalıştırır.
NSP7 ve NSP8 Proteinleri:
Virüsün RNA genomunun yeni kopyalarının oluşumuna destek veren proteinlerdir. Bu iki protein, NSP12’nin içerisine girebilmektedir.
Hücrenin kalbinde yer alan NSP9 proteini:
Çekirdek içerisinde ve dışarısındaki moleküllerinin hareketini engelleyebilen bir proteindir. Hangi amaçla çalıştığı henüz bilinmeyen bu proteinin, enfekte olan hücrenin çekirdeğinde kendi genomunuzu tutabileceği küçük kanallara doğru hareket edebilir.
Genetik Kamuflaj proteini: NSP10
İnsan hücrelerinde viral RNA’lar bulunur ve bunları parçalayabilen antiviral adını verdiğimiz proteinler yer alır. NSP10 proteini virüsün genlerini saklamak amacıyla NSP16 proteiniyle bir işbirliği yapar. Bu sayede de herhangi bir saldırıya uğramasını engeller.
Kopya makinesi adıyla geçen NSP12 proteini:
Genetik harflerin yeni virüs genomlarına birleştirilmesinde önemli bir rol oynar.
Çinlilerin geliştirmeye çalıştığı antiviral remdesivirin diğer Korona virüsler incelendiğinde NSP12 proteinine müdahalede bulunması sebebiyle ilacın Korona virüs (COVID-19)’te etkili olup olmayacağını daha iyi gözlemleyebilmek adına çalışmalara devam edilmektedir.
Virüsün RNA’sı böyle anlatıldığı şekilde basit olmamakla birlikte, üç boyutlu bir yapıya sahiptir. Diğer proteinlerin sırasının okunabilmesi ve yeni kopyalarının oluşturulabilmesi için NSP13’ün bu yapıyı oluşturduğu düşünülüyor.
NSP14 bir viral düzelticidir:
Hatırlayalım. NSP12 Korona virüs genomunu kopyalıyordu. Yalnız bu kopyalama esnasında bazı yeni kopyayay yanlış harf ekleme ihtimali de var. NSP14 ise bu hataları tespitini yaparak keser ve böylece yerine doğru bir harf ekleyebilir.
Enfekte olan bir hücrenin antiviral savunmasından saklandığını ve RNA’nın parçalandığından şüpheleniliyor.
NSP10 ile birlikte çalışan bu protein, virüs genlerinin viral RNA’yı parçalayan proteinlerden saklanmasına yardımcı olur.
Yazıma yarın devam edeceğim.