Virüs konak canlıya girdiğinde konak canlının DNA’sı virüsün hesabına çalışmaya başlar. Yani virüs girdiği canlıyı yönetimi altına alır. Artık konak canlı kendi eşlenmesi yerine virüsün yönetici maddesini eşler. Ribozomlarıyla virüsün proteinlerini sentezler. Konak canlıda sayısı hızla artar. Konak canlının hücre zarı parçalanarak virüsler açığa çıkar. Kendilerine yeni konak canlı ararlar. Eğer canlı bir hücre yoksa kristaller meydana getirir. Devamlı üreyen virüslere litik virüs denir. Bazı hâllerde virüs girdiği konak canlıya zarar vermeden kalabilir. Virüsün yönetici maddesi konak canlının yönetici maddesine yapışırsa konak canlı virüsün yönetimine girmez. Konak canlının yönetici maddesinin bir parçası hâline gelebilir. Virüs çoğalamadığı içinde konak canlıya zarar veremez. Böyle virüslere lizogenik virüs denir. Virüslerin nükleik asitlerinde mutasyonlar meydana gelebilir. Biyolojik açıdan en iyi incelenen virüsler bakteriyofaj’lardır. Bunlara bakteri yiyen virüsler de denir. Bir de kuyrukları vardır. Kuyruk bakteriye değdiğinde bakterinin o bölgesini eritir. Yönetici molekülü böylece bakteriye geçer. Kuyruk sonunda bulunan tabla, fibrillerin bağlı olduğu ve ek olarark çıkıntıların bulunduğu bir yapıdır. Bu yapı faj-bakteri özgüllüğünü taşır ve fajın konak bakteriye tutunmasında ve adsorbsiyonunda önemli rol oynar. Ayrıca faj fibrillerinde lizozim aktivesi mevcuttur. Bu aktiviteyle bakteri duvarları eritilerek DNA enjeksiyonunun doğrudan stoplazmaya yapılması sağlanır.

Lizogenik virüs ise bakteri kromozomuna yapışır, orada profajı oluşturur (Girdiği bakterinin kromozomuna yapışarak üremeden kalabilen lizogenik virüs kromozomuna profaj denir.)

Fajlar her yerde mevcutturlar ve bakterilerin yaşadığı ortamlarda, örneğin toprakta veya hayvan bağırsaklarında bulunabilirler. Faj ve diğer virüslerin en yoğun doğal kaynaklarından biri deniz suyudur.

Ökaryotları (hayvan, bitki ve mantarları) enfekte eden virüsler gibi fajlarda da büyük bir yapısal ve işlevsel çeşitlilik vardır. Tipik olarak proteinden oluşan bir kabuk ve içinde yer alan genetik malzemeden oluşurlar.

Bakteriyofajlar virusların genel özelliklerini taşırlar. DNA veya RNA’dan sadece birine sahiptirler ama genelde 5 – 500 kilo baz çifti uzunluğunda çift sarmallı DNA’dan oluşur. Ayrıca etrafını çevreleyen protein karakterindeki kapsid’den oluşmaktadır.

1913’te Britanyalı bakteriyolog Frederick Twort bakterileri enfekte edip öldüren bir etmen keşfetmiş ama konuyu daha fazla takip etmemiştir. Fransız-Kanadalı mikrobiyolog Felix d’Hérelle 1917’de “dizanteri basilinin düşmanının, görünmez bir mikrobunu” keşfettiğini açıklayıp ona bakteryofaj adını verdi.

Günümüzde morfolojisi bilinen 6000 den fazla izolat ile fajlar en büyük virus grubunu oluşturmaktadır. Bakteriyofajlar, bakteri ve virüs genetiği ile ilgili bilgilerin elde edilmesine olanak sağlamışlar; gerek bakterilerin gerekse virüslerin genomik özellikleri ve repliksyonlarının aydınlatılmasında önemli bir model teşkil etmişlerdir.

Tipine göre kapsid gibi viral yapılara da sahip olabilirler.

Fajların ortak temel yapısı, tek tip nükleik asit ve onu çevreleyen protein kılıfından oluşur. Bakteriyofajlar yapılarına, şekillerine, nükleik asit içeriklerine göre çeşitli şekillerde sınıflandırılırlar. Buna göre zarflı/zarfsız fajlar; DNA fajları/RNA fajları (tek iplikçikli/çift iplikçikli) bulunmaktadır.

Diğer bir sınıflandırmaya göre, tip A’dan tip F’ye kadar faj sınıflaması da mevcuttur. Kapsid ve zarf gibi yapılara sahip fajlar antijenik özelliğe de sahiptir.

Üzerinde en çok çalışmanın yapıldığı fajlar, T ve lamda tipi fajlardır. T fajları birden 7 ye kadar numaralandırılmış olup, hepsinin konak bakterisi E.Coli dir.

Bakteriyofajlar’ın Çoğalması

Fajlar çoğalmak için bakteri hücresi içinde bulunmak zorundadırlar. Fajın bakteriyi enfekte etmesi ve çoğalması 4 aşamada gerçekleşmektedir.

1- Adsorbsiyon: Fajın bakteri hücresi üzerine bağlanma aşamasıdır. Bakterilerin yüzey yapısı türe spesifik olduğundan çoğu faj sadece belli bir türü enfekte edebilir.

2- Penetrasyon: Fajın genetik materyalini ya da kendisini bakteri hücresi içine sokması aşamasıdır.

3- Latent dönem: Bu dönemde fajın genetik materyali çeşitli yollar ve mekanizmalar ile çoğalır ve faj yapıları sentezlenip monte edilir.

4- Lysis: Bu aşama tüm fajlarda görülmez. Bazı fajlar olgun faj partikülleri şekillendikten ve belirli sayıya ulaştıktan sonra bakteri hücresini parçalayarak dışarı çıkar. Bazı fajlar ise hücreyi parçalamadan dışarı çıkabilir. Bazıları da bakteri DNA’sına entegre olur ve nesilden nesile aktarılır.

Bakteriyofajlar’ın İnfeksiyon Tipleri

Fajlar duyarlı bakterilerde genellikle 3 tip infeksiyon oluşturur:

1- Lytic İnfeksiyon: Bu tip fajlar infekte ettikleri bakteriyi parçalarlar. Bunlara virulent faj da denir. Bu tip fajlar katı besiyerinde üretilen bakterinin üzerine faj sıvısı damlatılarak saptanır. Faj damlatılan alanlarda plaklar oluşur.

2- Non-lytic İnfeksiyon: Bu tip infeksiyonlarda bakteri faj tarafından istila edilmesine karşın fajlar bakterinin parçalanmasına neden olmazlar, beslenme ve çoğalmasını etkilemezler. Bu tip fajlara temperate fajlar da denir.

3- Latent İnfeksiyon: bazı fajlarda faj genetik materyali bakteri genomuna entegre olur ve onun bir devamı haline gelir. Buna profaj da denir. Bakteri DNA’sı ile birlikte replike olur. Bu duruma lysogeny, bu durumdaki bakteriye lysogenic bakteri denir. Bu durumdaki fajlar bazı özel etkiler altında (uv ışınları, mitomisin) aktif hale geçip bakteriyi parçalayabilir ve bakteri dışına çıkabilir.

Bakteryofajlar’da Bağlanma ve Giriş

Konak hücreye girmek için bakteryofajlar bakterinin yüzeyindeki özgül reseptörlere bağlanırlar, bunlar arasında lipopolisakkaritler, teikoik asitler, proteinler sayılabilir. Bu nedenle bir bakteryofaj ancak bağlanabileceği reseptörler taşıyan bakterileri enfekte edebilirler. Faj virionları kendi kendilerine hareket etmedikleri için kendi reseptörleriyle solüsyondayken rassal olarak buluşup bağlanırlar.

Karmaşık bakteryofajlar, örneğin T-çift fajları, genetik malzemelerini hücrenin içine enjekte etmek için şırınga benzeri bir hareket kullanırlar. Uygun reseptörle temas kurduktan sonra kuyruk lifleri taban plakasını hücre yüzeyine yaklaştırırlar. İyice bağlandıktan sonra, kuyruk büzülür, bu da genetik malzemenin dışarı itilmesine neden olur. Bazı fajlar nükleik asiti hücre zarından içeri iter, bazıları hücre yüzeyine birakır. Başka yöntemlerle genetik malzemlerini içeri sokan bakterifajlar da vardır.

Bakteriyofajlar’da Protein ve Nükleik Asit Sentezi

Kısa süre, bazen dakikalar içinde, bakteri ribozomları viral mRNA’nın proteine çevirimine (translasyonuna) başlarlar. RNA-fajlarında RNA-replikaz bu sürecin başlarında sentezlenir. Erken sentezlenen proteinler ve virionla gelen bazı proteinler bakterinin RNA polimerazını modifiye edip onun viral mRNA’yı tercihen çevirmesine neden olabilirler. Konağın kendi protein ve nükleik asit sentezi de bozularak viral ürünlerin sentezine yönlendirilir. Bu ürünler ya hücreyi parçlamaya yarayacaklaklar, ya yeni virionların oluşmasına yardımcı olacaklar veya yeni virionları oluşturacalardır.

Kaynak:

• https://acikders.ankara.edu.tr
• http://www.wikizero.net
• http://www.erzurum.edu.tr

The post Bakteriyofaj Nedir? Bakteryofajların Çoğalması ve Çeşitleri appeared first on TechWorm.

Virüslerin Genel Özellikleri

Virüsler mutlak hücre içi parazitidir. Bir hücre içine girdiği zaman hücre içi fazı başlar ve bu fazda virüs çoğalması oluşur. Virüs genomu yapılır ve virüs kılıfını oluşturan moleküller sentezlenir. Bir virüs genomu bir hücreye girip de çoğalırsa bu işleme enfeksiyon denir. Bir virüsün enfekte edip içinde çoğaldığı hücreye de konak adı verilir. Virüslerin çoğalma (replikasyonu) aşamalarını aşağıdaki gibi sıralamak mümkündür:

Tutunma: Virüs konak hücre yüzeyine tutunur. Penetrasyon: Virüs genetik materyali hücre içerisine aktarılır. Kapsit hücre dışında kalır. Replikasyon (Kopyalama): Virüs genetik materyali bakteri DNA’sı ile birleşerek kendini kopyalar. Sentez: Konak hücre içerisinde yeni virüsün parçaları sentezlenir. Birleştirme: Sentezlenen parçalar konak hücrede birleştirilir. Serbest Kalma: Oluşan virüsler konak hücreyi parçalayarak serbest kalır ve diğer hücreleri enfekte ederek parazitik yaşamlarına devam ederler.

Virüslerin Çoğalması (Replikasyonu)

Virüs konukçunun metabolizmasını kendi çoğalmasını sağlayacak şekilde yönlendirir. Bu nedenle virüsler hem hastalık ajanı hem de kalıtım için bir ajandır. Hastalık ajanı oldukları zaman virüsler hücre içine girebilirler ve bu hücrelerde zararlı değişimlere neden olurlar. Sonuçta konak hücre fonksiyonu durur ve konak hücre ölür. Kalıtım ajanı oldukları zaman ise virüsler hücre içine girer ve sürekli genetik değişiklikleri başlatır. Bu genetik değişiklikler genellikle zararlı değildir ve hatta yararlı bile olabilir. Bu açıdan virüsler günümüzde genetik mühendisliği çalışmalarında gen aktarılmasında bir aracı olarak kullanılabilmektedir.

Virüslerin Sınıflandırılması

Virüslerin sınıflandırılmasında pek çok farklı uygulama mevcuttur. Enfekte ettikleri hücreye göre, hastalık yaptıkları yere göre, meydana getirdikleri hastalık şekline göre, vb. sınıflandırma yöntemleri mevcuttur.

Virüslerin sınıflandırılmasında kullanılan yaygın bir yaklaşım yoktur. Kullanılan sınıflandırma kriterleri diğer mikroorganizmalarda kullanılanlardan çok farklıdır. Virüslerin enfekte ettikleri konak hücre çeşidi (bitki/hayvan vb.), virüs simetrisi (kübik, helikal, kompleks), virüs kimyasal yapısı (zarflı, zarfsız) ve virüs nükleik asidinin çeşidi (DNA veya RNA, çift iplikli veya tek iplikli oluşu) sınıflandırmada bir kriter olarak kullanılabilir. Önceki bölümlerde temel sınıflandırma biriminin tür olduğundan bahsedilmişti ancak burada da temel sınıflandırma birimi tür olmasına karşın tür kavramı diğerlerinden farklıdır. Diğer mikroorganizmalar gibi gerçek bir hücresel yapıya sahip değildirler. Virüslerde tür, benzer karakterlere sahip olan, aynı veya çok yakın konak türleri enfekte eden virüsler topluluğunu ifade eder. Bu tanıma göre virüsleri burada enfekte ettikleri hücrelere göre sınıflandırmak daha uygun olacaktır.

Virüsler enfekte ettikleri konak hücreye göre:

• Bitki virüsleri
• Hayvan virüsleri
• Bakteri virüsleri (bakteriyofajlar)
• Diğer ökaryotik hücreleri enfekte eden virüsler

Örneğin; bitkileri enfekte eden tütün-mozaik virüsü, hayvanları enfekte edenkuduz virüsü, bebek ve çocuklarda ishale sebep olan Rotavirüs gibi.

Virüslerin Hücre Yapıları

Virüsler 20-300 nanometre boyutlarında olduğundan normal mikroskopla görülemez ancak elektron mikroskobu ile görülebilir. Elektron mikroskopları 1.000.000 kattan daha fazla görüntü büyütmeyi sağlar. Elektron mikroskobu ile yapılan incelemeler sonucunda virüsler yapısal olarak aşağıdaki kısımlardan oluşmaktadır:

• Nükleik asit
• Kapsid
• Kuyruk ve kuyruk lifleri
• Viral zarf
• Kapsomer
• Diğer yapısal elemanlar

Nükleik Asit: Genetik materyal olarak yapılarında bir tane nükleik asit bulunur (ya DNA ya da RNA). Virüs nükleik asitlerinin bazıları tek iplikli bazıları ise çift iplikli olup doğrusal, halkasal veya parçacıklar şeklindedir.

Kapsid: Nükleik asidi olumsuz etkilerden koruyan yapıya kapsid adı verilir. Görevleri arasında:

• Nükleik asidi dış etkenlerden koruma,
• Virüsün şeklini sağlama,
• Hücre dışında yaşama,
• Yeni hücrelere girmeye olanak sağlama,
• Virüsün konak hücreye yapışmasını sağlama gibi görevler vardır.

Hücre dışında bulunurken virüs protein ile çevrili bir nükleik asit içerir. Bu fazda virüs partikülü virion (nükleik asit + kapsid) olarak da adlandırılır.

Viral Zarf: Bazı virüslerin dışarısında kapsidide koruyan bir dış örtü mevcuttur. Buna viral zarf veya membran örtü adı verilir.

Değişik morfolojideki virüslerin yapısı

Virüs kapsidleri genel olarak üç çeşit morfolojiye sahiptir: Helikal, kübik ve kompleks yapılı virüslerdir.

Helikal Simetrili Virüsler: Silindirik bir yapıdır. Yapısal birimler bir eksen etrafında heliks olacak şekilde dizilmiştir. Nükleik asit olarak sadece RNA içerir. İnsanlarda enfeksiyon oluşturanlar zarflı yapıdadır. Örneğin; Rabdovirüsler ve Paravirüsler bu helikal simetriye sahiptir.

Kübik Simetrili Virüsler: 20 tane eşkenar üçgen yüzeye sahiptir. Nükleik asit olarak hem DNA hem de RNA bulundurabilir. Örneğin; Adenovirüsler, Picorco virüsler bu yapıya sahiptir.

Kompleks Yapılı Virüsler: Karmaşık yapıya sahiptirler ancak bir tuğlayı andıran görünümdedir. Örneğin; Pox virüsler, Herpes virüsleri kompleks yapılı virüslerdir.

Bakteriyofaj, İnterferon, Viroid ve Prion

Virüsler dış ortamda yaşamlarını sürdüremez. Bunun için canlı bir organizmaya ihtiyaçları vardır. Bu özellikleri nedeniyle mutlak hücre içi paraziti olarak bilinirler. Virüsler farklı canlılardaki bakterileri enfekte etme özelliğine sahiptir. Bu virüslerden bakterileri enfekte ederek yaşamlarını devam ettiren virüslere bakteriyofaj denir.

Virüslerin neden olduğu enfeksiyonları engellemek için antibiyotik maddeler etkisiz kalmaktadır ancak bazı vücut yapıları zararlı mikroorganizmalarla mücadele edebilmektedir.

İnterferon (kısaca İFN) adı verilen vücut hücrelerinin çoğunluğunca sentezlenen ve bakterilere, parazitlere, virüslere ve urlara karşı etki gösteren bir proteindir.En çok bilinen türleri interferon alfa (Akyuvarlarca üretilir.) ve interferon beta (Diğer hücrelerce üretilir.)’dır.

Viroidler, enfeksiyon yapıcı özellikteki RNA molekülleridir. Gerçek hücre yapısına sahip olmamasıyla bakteri, küf, maya, protoza ve alglerden ayrılırken; kapsid içermedikleri içinde virüslerden ayrılırlar. Önemli pek çok bitki hastalığına neden oldukları için tarımsal öneme sahiptirler. Turunçgillerde Exocortis viroidi Akdeniz Bölgesi’nde çok yaygın görülür. Patates iğ yumru hastalığı patateslerde görülür. Şeftali, avakado, elma ve hindistan cevizinde hastalık oluştururlar. Bilinen viroid hayvan hastalığı hiç yoktur.

Prionlar, protein yapısında enfeksiyon etkeni partiküller olarak tanımlanır ve pek çok hastalığa neden oldukları düşünülmektedir. Yapılan çalışmalar, prionların sıcak, radyasyon ve kimyasal muameleye rağmen yaşadıklarını göstermiştir. Sadece protein-parçalayıcı enzimlere hassastırlar. Hayvanlarda deli dana hastalığının etmenidirler.

Virüslerin Gıda Endüstrisindeki Önemi

Virüsler gıdalarda gelişemezler. Gıdalar ve su virüsler için sadece taşıyıcı görevindedir. Virüslerin çok azı gıda kaynaklı olup büyük bir çoğunluğu gastroenterit’e (bağırsak iltihabı) neden olur. Bunlardan bazıları:

Norovirüsler: 28-35 nanometre büyüklüğünde, kılıfsız, tek iplikçikli RNA’ya sahiptir. İnsanlar bu virüse kışın yakalandığı için kış kusma hastalığı olarak adlandırılır. Aniden başlayan bulantı ve ardından gelen şiddetli kusma görülür. Gıda kaynaklı norovirüs hastalıklarının çoğu virüsün gıdaya bulaşması sonucu taşınır. Özellikle salata sosu, krema, sandviç ve fırıncılık ürünleri, midye gibi gıdaların yenmesi sonucu ortaya çıkar; ısıl işlem (60 0C), klora ve dondurmaya karşı dirençlidir.

Viral Hepatitler: Gıda kaynaklı viral enfeksiyonlarda Hepatit A ve E gıdalar aracılığı ile insana taşınır. Çiğ veya yetersiz ısıl işlem görmüş gıdalar ve kirli sulardan elde edilmiş deniz ürünlerinin tüketilmesiyle insanlara taşınır. Virüsün hedef organı karaciğerdir. Hepatit A sarılık etmenidir. Kuluçka dönemi 1 ay olup yorgunluk ve halsizlik, iştahsızlık, ateş, karın ağrısı, kusma, sarılık, koyu renkli idrar gibi belirtileri vardır. Isıtma ve kurutma işlemine dayanıklıdır. Kaynatma da ise 15-20 dk’da ölür.

Avian İnfluenza: Bir RNA virüsü olup tavuk vebası ya da kuş gribi olarak bilinir. Bu virüsün insanlara geçmesi enfekte olmuş kümes hayvanları veya virüsün bulunduğu yüzeylerle temas sonucu geçer. Isıya duyarlı olup hijyenik kurallara göre pişirilen gıdalardan insanlara geçmez.

Gıda kaynaklı diğer virüsler

The post Virüs Nedir? Virüslerin Çeşitleri ve Özellikleri Nelerdir? appeared first on TechWorm.