Virüs metagenomik analizi yeni tedavilere kapı aralayabilir

Yeni yayınlanan bir çalışma dünyadaki virüs çeşitliliğinin bilenin çok üzerinde olduğunu gösterdi. Metagenom analizine dayanan bu çalışma, bilinen virüs genlerini 16'ya katladı.
Makaleden alınan şekil, benzer virüslerin bulunduğu deniz ortamlarını gösteriyor
Ezgi Altınışık - bilimsoL
Perşembe, 18 Ağustos 2016 15:00

Virüsler çok uzun yıllardır merak konusu olan organizmalardan biri. Etkin olmak için mutlaka bir konak canlıya ihtiyaç duyan virüslerin kendilerinin canlı mı yoksa cansız mı oldukları uzunca bir süre tartışıldı. Yapıları ve enfeksiyon mekanizmaları araştırıldı. Yeni bir çalışma, Dünya'mızda varolan virüslere dair bilgimizin ne kadar sınırlı olduğunu ortaya koydu.

Bu hafta Nature dergisinde yayınlanan oldukça kapsamlı bir araştırma dünyadaki virüs çeşitliliğini inceliyor ve kendi aralarındaki hem de konakla ilişkilerini ortaya koyuyor.

Çalışmada 3042 farklı lokasyondan alınan toplu DNA örnekleri kullanıldı. Bunlar, petrolle kirlenmiş denizlerden insan dışkısına kadar farklı ortamlardan alınan ve içlerinde pek çok farklı organizmanın DNA'sını barındıran örneklerdi.

Bu veriler bir araya getirilerek 5 terabaz, yani 5 trilyon DNA birimi metagenomik veri analiz edildi. Bu toplamın 2,1 gigabazının virüslere ait olduğu anlaşıldı. Bu dizilerden 125 binin üzerinde viral genom, yani virüsün DNA dizisi belirlendi. Bu parçaların daha derinlikli incelenmesiyle, şu ana kadar bilinen en büyük faj (bakterileri enfekte eden virüs) genomu ortaya çıkarıldı.

Çalışmada tespit edilen virüslerden bazıları tek bir ortama özgüyken, bazı virüsulerin kozmopolitan olduğu belirlendi. İnsan vücudunda yaşayan virüslerin çok farklı ortamlarda bulunduğu da ortaya çıktı.

Çalışma, bu zamana kadar bulunmuş tüm viral genlerin 16 katı kadar daha fazla virüs geni bulunmasını sağladı. Çalışma aynı zamanda, bilinen virüs çeşitliliğini kaydını da ciddi anlamda genişletmiş oldu. Küresel virüs çeşitliliğine dair artan bilgimiz sayesinde, virüs enfeksiyonuna bağlı hastalıkların daha iyi anlaşılıp tedavi geliştirmenin kolaylaşabileceği öngörülüyor.

Ek olarak, çalışma konak-virüs ilişkisine dair de yeni ipuçları veriyor. Özellikle, bazı bakterileri konak olarak kullanan virüslerin tespit edilmesi ileride bu bakterilerin yol açtığı hastalıkların tedavisinde bir araç olabilir. Örneğin, memelilerde ağız ve deri enfeksiyonlarına neden olan Fusobacterium gibi bazı bakterilerin virüsler tarafından enfekte edildiği daha önce bilinmiyordu. Bu çalışmayla elde edilen sonuç, bu bakterilere yönelik faj terapisi adı verilen virüsleri araç olarak kullanan bazı tedavi yöntemlerinin geliştirilebileceğini gösteriyor.

Dahası, böylesine büyük virüs çeşitliliğinin ortaya çıkması yeni enzimlerin tanımlanması ve biyoteknolojik birtakım uygulamaların geliştirilmesinin önünü açacak gibi görünüyor.


Metagenomik, birçok organizmayı içeren örneklerin toplanarak, organizmalar ayrıştırılmadan direkt olarak elde edilen DNA’nın incelendiği alan. Çevresel DNA (eDNA) analizi adı verilen bu çalışmalarda toprak, deniz suyu gibi birçok farklı biyolojik türü içerebilecek örneklerden DNA ayrıştırılıp, bilgisayar hesaplamalarıyla analiz ediliyor. Bu analizler yeni türlerin tespiti açısından büyük önem taşıyor. Bu tip analizlerde çok büyük miktarda DNA dizileniyor. İncelenen DNA boyutu aynı bilgisayar sistemlerinde olduğu gibi megabaz, gigabaz, terabaz gibi birimlerle ölçülüyor. Bir baz bir DNA birimini, yani bir nükleotidi ifade ederken, 1 kilobaz 1000 nükleotitten oluşur. İnsan genomu, yaklaşık 3.2 milyar baz yani 3.2 gigabazdır.



Kaynak: Paez-Estimo vd, 2016, Nature, "Uncovering Earth’s virome", doi:10.1038/nature19094

https://www.facebook.com/BilimsoL/

https://twitter.com/Bilim_soL