15 Milyon Yıl Süren Pandemi ve İnsandaki Virüs Genleri
Genlerinizin yüzde 8’i virüs genlerinden oluşuyor desem inanır mısınız? Peki ya DNA’nızda 33 milyon yıllık virüs genleri taşıdığınızı biliyor musunuz? Bunlar 15 milyon yıl süren en uzun pandemi sürecinden geriye kalan “içsel retrovirüs” (ERV) genleri olup bugün de Corona virüsünün insana bulaşmasını kolaylaştırmıştır. Nasıl derseniz: 33 milyon yıl önce, Oligosen döneminde ortaya çıkan bir virüs memeli türlerinden birine bulaşarak küresel salgın başlattı. Enfeksiyon ve salgınlar her zaman olur ki biz de pandemide yaşıyoruz ama bu salgın tam 15 milyon yıl sürdü.
Genlerinizin yüzde 8’i virüs geni
Binlerce canlı türünün DNA’sına virüs genleri bulaştı ve bu genler insanlarla diğer canlıların evrimini etkiledi. Bir yandan bazı türlerin viral salgın hastalıklara karşı bağışıklığını artırdı. Diğer yandan, yani 15 milyon yıl sonra günümüzde, Covid19’a yol açan SARS-Cov-2 Corona virüsünün hızla yayılarak küresel salgın başlatmasına yardım etti. Kuyruklu maymunların (monkey) 40 milyon yıl ve insanların soyundan geldiği kuyruksuz maymunların da (ape) 25 milyon yıl önce ortaya çıktığını düşünürsek ERV genlerinin insan evrimini derinden etkilediğini görürüz. Peki retrovirüslerden insan DNA’sına geçen genler Corona virüsünün bulaşmasını nasıl kolaylaştırdı?
İlgili yazı: Gerçek Adem: ilk insan ne zaman yaşadı?
Pandemi ve retrovirüsler
15 milyon yıl süren bir pandemi hayal edin. Bunu biliyoruz; çünkü 2001’de biyologlar insan DNA’sında eski virüs genleri buldular. Bunlara moleküler fosiller de diyebiliriz. Öyle ki DNA’ya geçen virüs genlerinin bir dinozor iskeleti fosilinden temelde farkı yoktur. Elbette bu genler virüs RNA’sının tamamı değil; yani DNA’mızda tam virüs genomu bulunmuyor, endişelenmeyin. 😉 Yine de DNA’mızın yüzde 8’i milyonlarca yılda atalarımıza bulaşan eski virüslerden geliyor. 15 milyon yıl süren pandemiye yol açan retrovirüsün insan genomundaki parçasına ise ERV-Fc diyoruz.
Bu virüs neye benziyordu? Genomumuza nasıl bulaştı? Hastalığa yol açtı mı (her virüs hastalık yapmaz) ve yol açtıysa ne hastalığına? Bütün soruların yanıtını bilmiyoruz ama eski virüsün, Corona virüsünün insanlara bulaşmasını kolaylaştıran bir mekanizma kullandığını biliyoruz. Nitekim mantardan bakteriye, böcekten insana bütün canlıların DNA’sında az ya da çok virüs geni vardır. Bu tür viral kalıntılara ERV deriz.
Bizim için konuşursak ERV’lerin büyük kısmı memeli atalarımızın yumurta veya spermlerine bulaşan virüslerdir. Örneğin yumurtaya bulaşan bir virüs doğacak çocuğun yaşam döngüsünün bir parçası olur ama bunu HPV virüsü gibi düşünmeyin. HPV virüsü insanlara bulaşınca ömür boyu vücutta yaşar ama DNA’ya bulaşan bir virüs artık bir parçamız olmuştur. Gerçi bütün viral enfeksiyonlar DNA’ya virüs geni geçirmez. Tersine bu çok nadir görünen bir olay; çünkü çok aşamalı zorlu bir süreçtir ve her şeyin doğru gitmesi gerekir.
Virüs genleri nadiren bulaşır dedim ama
1) Virüs geni sperm ya da yumurta DNA’sına doğru yerden bulaşmalıdır. Aksi halde zararlı mutasyona yol açarak hücreyi öldürür ya da türlü genetik bozukluk ve hastalığa yol açar. 2) Yumurtanın haliyle döllenmesi ve çocuk sahibi olacak kadar uzun yaşayacak bir anne/babanın doğması gerekir. Yoksa ERV genleri insan soyuna geçemez. Sonrası çok ilginçtir: Canlı türleri evrim geçirir, canlıların soyu tükenir ama virüs genleri onlardan türeyen canlıların DNA’sında varlığını sürdürür.
İnsanların atalarını 40 milyon yıl önceye dek izleyebildiğimiz için insanlar ortaya çıkmadan önce bulaşan virüs genlerinin büyük kısmının günümüze kaldığını hatırlamalıyız. 4 milyar yıldır canlılara virüs genleri bulaşıyor. Bu süreç nadir olsa da birikimlidir ve DNA’mızı da önemli ölçüde etkiliyor. Öyle ki DNA’mızda yer alan virüs genleri protein kodlayan genlerimizden 4 kat fazladır. DNA içeriğinin yüzde 8’i virüslerden yüzde 1 ila 2’si de insan genlerinden gelir. Kısacası büyük ölçüde virüs sayılırsınız (fonksiyonel olarak virüs olmasanız da). 😮 İşte bu ERV genleri 15 milyon yıllık pandemide çıkmıştır:
İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili
Kimin geni kimin cebinde?
ERV-Fc virüs genlerini 2001’de tespit ettik ama bunun hangi virüsten geldiğini 2016’da Boston College biyologları ortaya çıkardı. 50 modern memeli türünün genomunu araştırdılar ve bu türlerin yarısında ERV-Fc genleri olduğunu gördüler. Üstelik yer domuzu gibi insanların uzak akrabalarında aynı genleri saptadılar. Buraya kadar virüs genlerinin insan DNA’sına nasıl bulaşabileceğini gördük. Peki 15 milyon yıl süren pandemi nasıl ortaya çıktı? Neden uzak akraba memelilerde bile aynı virüs genleri var?
Örneğin bu genler yazının başında söylediğim gibi sadece ebeveynden çocuklara mı geçti? Hayır, o kadar basit değil. Çoklu Adem yazısında anlattığım üzere evrim diktatörler gibi tekçi değil, çoğulcudur. ERV retrovirüsleri milyonlarca yıllık sürede birçok memeli türüne ayrı ayrı bulaştı. Kısacası 15 milyon yıl boyunca süren tek bir pandemiden değil, milyonlarca yıl boyunca kısa aralıklarla tekrarlanan bir salgından söz ediyoruz. Hepsi aynı virüsün varyasyonları olduğu için birleşip ardışık kuşaklara yayılan süreğen bir pandemi oluşturdular ama o kadar basit değil:
Corona virüsünde olduğu gibi virüsler çok küçük olup hızla çoğalır ve bu sayede 1 yıl gibi kısa bir sürede evrim geçirebilir. Dolayısıyla 15 milyon yıl süren pandeminin tek bir virüse ait olduğunu söyleyemeyiz. Bu aynı virüsten türeyen koca bir virüsler ordusuna aittir. Öyle ki bu virüsler 15 milyon yıl içinde farklı türlere defalarca bulaşmakla kalmadı. Aynı zamanda aynı türleri veya onların soyundan gelen canlıları da defalarca enfekte etti fakat bir de gen alışverişi meselesi var:
İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt
Pandemi genleri
Virüsler kendi arasında gen alışverişi yapar. Bakterilerde buna yanal gen transferi ve virüslerde viral rekombinezon deriz. İşte bu yüzden ERV retrovirüsleri canlıların evrim geçirmesini derinden etkilemiştir. Virüsler canlıları adeta bitki dalı gibi aşılamıştır! 😮 Örneğin Boston College araştırmacıları 12 güncel memeli türünde birden fazla virüs geni buldu. Bu da farklı virüslerin milyonlarca yıllık evrimde memeli DNA’sına farklı noktalardan defalarca bulaştığını gösteriyordu. Bu bağlamda insan DNA’sında iki ayrı ERV geni bulunuyor:
Bunlardan biri büyük kuyruksuz maymunların ortak atalarına 20 ila 16 milyon yıl önce bulaşmış. Daha yakın tarihli olanı ise Afrika’daki büyük kuyruksuz maymunlara 16 ila 9 milyon yıl önce geçmiş. Bu gerçek bir pandemiydi; çünkü Avustralya ve Antarktika hariç tüm kıtalardaki memelilere bulaşmıştı. Yine de virüs genlerini iyi anlayalım: Bazı türler virüs genlerini evrim sürecindeki mutasyonlarla kaybetti. Diğer birçok türe virüs geni bulaşmadı. Virüs geni taşıyan bazı memelilerin de soyu tükendi. Peki bu virüsün kaynağı ve kökeni neydi?
İlgili yazı: 1 milyar yıl sonra Dünya gezegenine ne olacak?
Antik pandemi nasıl yayıldı?
Virüsün önce hangi türe bulaştığını bilmiyor ama türden türe çok hızlı yayıldığını biliyoruz. Bu bağlamda en az 26 ayrı türler arası virüs gen geçişi tespit etmiş bulunuyoruz. Üstelik her zaman yakın akraba türler arasında geçiş olmamış. Örneğin yunus DNA’sındaki genlerin benzerleri tavşanlarda yer alıyor veya tersi… Dediğim gibi bütün virüs genleri günümüze kalmadığı için virüsün soy genetiğini çıkarmamız imkansız. Eksik kalan basamaklar var.
İşte bu da bizi Corona virüsünün neden bu kadar bulaşıcı olduğuna getiriyor. Virüsler aralarında gen alışverişi (rekombinezon) yaptığı için hızla yeni türlere bulaşma yetisi kazanıyor. En basitinden yarasalarda binlerce virüs bulunuyor ve bunların bir kısmı da Corona virüsü… Bu virüs insanların yediği birçok vahşi hayvana bulaşarak hızla evrim geçirdi ve nihayet insana bulaşır hale geldi. Keza pandeminin ikinci dalgasında en başarılı virüslerden gen alan suşlar insanlara daha kolay bulaşma yetisi elde etti (Corona virüsü kılıfındaki almaçların insan hücrelerine tutunma becerisinin artması).
Peki eski retrovirüsler ne kadar öldürücüydü? Bilemeyiz ama mantık yürütebiliriz. Konağını hızla öldüren en ölümcül virüsler pandemi yaratamaz. Dünyaya yayılmadan konağıyla birlikte ölür. Corona virüsü de insanlara uyum sağladığında uslu HPV türleri kadar güvenli olacak ama o zamana kadar öldürücülüğünü koruyacak. Kadim retrovirüs de her canlı türü için başlangıçta ölümcül olmuştur fakat hızla uyum sağlayıp türler arasında geçiş yaptığına göre o kadar öldürücü değildi. Türlerin DNA’sına yapışacak kadar uyumlu ve uslu bir virüstü. Bu da gen aşısı yoluyla bağışıklık sistemimizi güçlendirdi. Nasıl mı?
İlgili yazı: İnsan Türü Konuşmayı Ne Zaman ve Nasıl Öğrendi?
Antik pandemi için sonsöz
İnsanların birçok bakteri ve virüse bağışık olmasının ana nedeni virüs/bakteri genlerinin DNA’mıza eklenmesidir. DNA sadece insan evriminin değil ona bulaşan hastalık yapıcı organizmaların da genetik kaydını tutuyor. Çok ilginç değil mi ama öyle! DNA’mız eski dünya canlılarından kalan bir zaman kapsülüdür. Kendini kopyalayarak çoğalan ve soyunu devam ettiren bir zaman kapsülü…
Yine de HPV’nin tehlikeli türlerinde olduğu gibi virüsler insanlarda kansere yol açabilir. Türümüzdeki bazı kanserlere de virüs genleri veya virüsler yol açmıştır. Bu virüslerin çoğu farklı türlere evirilerek varlığını sürdürüyor. En tehlikeli virüs genleri ise işlevini yitirip zararsız hale geldi. Buna karşın çevre kirliliği, kanserojen maddeler gibi faktörlerden kaynaklanan mutasyonlar var. Bunlar da kanserojen olan veya olmayan tehlikeli bazı genleri yeniden harekete geçiriyor. Fare ve kedilerde kan kanserine yol açan virüsler bu cinstendir.
Böylece virüs fosili sayılan virüs genlerinin insan DNA’sının evrimine nasıl yardım ettiğini inceledik. Virüslerin bağışıklığı güçlendirdiği ama aynı zamanda bazı kanserlere yol açtığını gördük. Virüsler arası gen transferinin Corona virüsünün daha bulaşıcı olmasına yardım ettiğini de öğrendik. Siz de virüsler canlı mı ve hayatın kökeni mi diye sorabilir, DNA testi yaparsanız neler öğreneceğinize bakabilirsiniz. Corona virüsü neden çok bulaşıcı diye merak edip sürü bağışıklığını inceleyebilir ve virüslerin uzaydan bulaşma olasılığını hemen değerlendirebilirsiniz. Bonus Starbasekozan videosu aşağıda. Bilimle ve sağlıcakla kalın. 😊
Yıldızı olmayan başıboş gezegenlerde hayat var mı?
1Origins and evolutionary consequences of ancient endogenous retroviruses. Nature Reviews Microbiology
2Human Endogenous Retroviruses Are Ancient Acquired Elements Still Shaping Innate Immune Responses
3Tracking interspecies transmission and long-term evolution of an ancient retrovirus using the genomes of modern mammals
4Viruses and Human Disease
