Retrovirüs, genetik materyali olarak RNA kullanan bir virüstür. “Retrovirüs” terimi, hepimizin genetik hakkında düşündüğümüz orijinal yoldan -yani DNA’nın RNA’yı ve RNA’nın proteini ürettiğinden- geriye doğru hareket ettiği anlamına gelir. Yani retrovirüslerin bir RNA genomu vardır -bu özellik onları diğer virüslerden ayıran bir özelliktir- ve hücrelere girdiklerinde bu RNA, DNA’ya ters kopyalanır ve geriye doğru gider.
DNA daha sonra hücrenin genomuna yerleştirilir, böylece hücre bölündüğünde bunu kopyalar ve RNA’yı ifade etmeye başlar. Bu RNA’nın bir kısmı, retrovirüsü paketlemek için gerekli olan proteinlere çevrilir ve bu RNA’lardan bir diğeri, bu paketleme malzemelerine giren ve hücreden atılan ve diğer hücreleri enfekte etmeye devam eden RNA genomudur.
Birçok farklı retrovirüs türü vardır. Şu anda en ünlüsü, edinilmiş immün yetmezlik sendromuna veya AIDS’e neden olan insan immün yetmezlik virüsüdür. Ancak kanser, lösemi ve AIDS gibi hastalıklarla ilişkili birçok farklı retrovirüs türü vardır. Son olarak, retrovirüsler gen terapisinde kullanılmak üzere evcilleştirilmiştir, bu nedenle retrovirüsün kendini kopyalamasına izin veren tüm genleri çıkarmak ve ilgilendiğiniz belirli hücrenin eksik olduğu bir gen ile değiştirmek mümkündür. Böylece bir retrovirüsün bütünleşme yeteneğini kullanarak, normalde insanlara zarar verebilecek bir şeyi alabilir ve onları daha iyi hale getirmek için terapötik bir araç olarak kullanılabilecek bir şeye dönüştürebiliriz.
Retrovirüslerin Biyolojideki Yeri
Retrovirüsler, yapı, bileşim ve replikatif özellikleri içeren ortak taksonomik paydalarla tanımlanan geniş ve çeşitli zarflı RNA virüsleri ailesini içerir (Coffin 1992a,b, 1996). Virionların çapı 80-100 nm’dir ve dış lipid zarfları viral glikoproteinleri içerir ve gösterir (Şekil 1). İç protein çekirdeğinin şekli ve konumu, ailenin çeşitli cinsleri için karakteristiktir. Virion RNA’nın boyutu 7-12 kb’dir ve lineer, tek sarmallı, segmentsiz ve pozitif polaritelidir. Ailenin ayırt edici özelliği, temel adımlar olarak virion RNA’nın lineer çift sarmallı DNA’ya ters transkripsiyonunu ve ardından bu DNA’nın hücre genomuna entegrasyonunu içeren replikatif stratejisidir.
Model ve Araç Olarak Retrovirüsler
Retrovirüslerin incelenmesi, biyoloji ve tıbbın çeşitli alanları, özellikle moleküler genetik, hücresel büyüme kontrolü ve karsinogenez çalışmaları ve biyoteknoloji üzerinde geniş bir etkiye sahiptir (Varmus 1988; Temin 1992). Retrovirolojinin genetik bilgi kavramımız, moleküler formları, iletimi ve evrimi üzerindeki etkisi devrim niteliğinden başka bir şey olmamıştır.
Moleküler biyolojinin ilk yıllarında, DNA’dan RNA’ya ve proteine genetik bilginin tek yönlü ve varsayılan geri döndürülemez akışının hiçbir istisnası bilinmiyordu. Bu tek yönlü akış, “Santral Dogma” olarak bilinir hale geldi. Retrovirüslerin replikasyonu anlaşıldığında revize edilmesi gereken bu Santral Dogma idi: Retrovirüs büyüme döngüsü, temel bir adım olarak, RNA’nın virüs kodlu bir polimeraz tarafından DNA’ya kopyalanmasını, genetik bilgi akışının tersine çevrilmesini içerir, dolayısıyla terimler “retrovirüsler” ve “ters transkriptaz” olarak adlandırılmıştır.
Retrovirüslerin ters transkripsiyonu tekil, tuhaf bir istisna değil, doğada yaygın olarak bulunan viral ve viral olmayan genetik unsurlar tarafından paylaşılan bir süreç için bir paradigmadır. Örnekler, mayanın Ty elementleri ve Drosophila’nın kopya ve ulysses elementleridir (Boeke ve Corces 1989; Boeke ve Chapman 1991; Evgen’ev ve diğerleri 1992; Garfinkel 1992). Sadece ters transkriptaz kodlayarak değil, aynı zamanda DNA formlarının hem kodlayan hem de kodlamayan düzenleyici dizilerinin yapısında retrovirüslere benzerler.
Aslında, bu elementler dejenere virüsler olarak görülebilir, ancak daha yaygın olarak evrimdeki Retrovirüslerin ataları veya paralelleri olarak kabul edilirler. Diğer viral gruplar arasında, hepadnavirüsler (hepatit B virüsü) ve bitki patojenik caulimovirüsler (Shepherd 1989; Robinson 1990), mekanik ve yapısal olarak farklı olmalarına rağmen, ters transkripsiyon uygularlar ve pararetrovirüsler olarak adlandırılırlar. Ayrıca, memeli genomunun önemli bir yüzdesi, özellikleri şablon öncüsü olarak RNA’yı işaret eden dizileri içeren ters transkripsiyonun ürünü gibi görünmektedir. Bu diziler, omurgalı genetik bilgi deposunu şekillendiren ancak tam olarak anlaşılmayan önemli evrimsel süreçlere tanıklık ediyor.
Uzayla – Kültür Evreni