VİRÜSLER VE BAKTERİLER

Virüsler
Virüs dilimize Latince den gelmiştir. Latince zehir anlamına gelmektedir. Uzun süre bilim adamlarının dikkatini çekmemişlerdir. Meydana getirdiği hastalıklar hep bakterilerden bilinmiştir. Elektron mikroskobunun bulunmasıyla ancak 19. yüzyılın sonlarına doğru keşfedilmiştir. Meydana getirdiği hastalıklar hep bakterilerden bilinmiştir. Ancak bazı hastalıkların oluştuğu organizmada, hastalığa neden olan bir bakteri bulunamıyordu. Araştırmacıların dikkatini çeken böyle bir hastalığa tütün bitkisinin yapraklarında rastlanmıştı. Hasta bitkinin yaprakları, mozaik şeklinde lekelenip buruştuğu için buna tütün mozaik hastalığı adı verilmişti. Bu hastalığın bakteriler tarafından değil de, onlardan daha küçük varlıklar tarafından oluşturulduğu keşfedildi. Bu mikroorganizmalarda daha önce hiç rastlanılmayan ve bilinmeyen bir yapı ortaya çıktı. Normal hücre yapısına benzemeyen virüslerde sadece dış tarafında bir protein kılıfı ve içerisinde bir nükleik asit vardı. Bunların dışında stoplazma, organel gibi yapılar bulunuyordu. Bu yapıda onların zorunlu, parazit yaşamalarını gerektiriyordu.


Şekil 1: Virüsün genel yapısı




Evet, bir virüsün yapısı sadece dışta bir protein kılıf ve içerisinde nükleik asitten meydana gelir. Herhangi bir organeli ve enzimleri olmadığı için normal bir hücre gibi yaşamlarını sürdürmeleri olanaksızdır. Yaşamsal bir faaliyet gösterebilmek için (üreme gibi) mutlaka  canlı  bir hücreye girmeleri gerekir. Hücre dışında ise kristal halde bulunurlar. Bu yüzden bilim adamları tarafından cansızlık ile  canlılık  arasında geçiş formu olarak kabul edilir.





Virüsler küre, çubuk ve elips şeklinde olabilirler. Bulundukları nükleik asit tek çeşittir. Yani ya sadece DNA ya da sadece RNA bulundururlar. Aynı zamanda çok da spefiktirler. Sadece belirli hücrelere girerler. Bir kuduz virüsü sadece beyin hücrelerine, uçuk virüsü sadece  ağız  etrafındaki epitel doku hücrelerine bir bakteriyofaj sadece belirli bakteri türlerine AIDS virüsü sadece akyuvar hücrelerine gib.




Virüs hücreye tutunduğunda ilk önce hücrenin zarını eritir. Daha sonra bu delikten içeriye kendi nükleik asidini akıtır. Hücreye giren nükleik asit derhal yönetimi ele geçirerek hücreyi kendi hesabına çalıştırmaya başlar. İlk önce kendi nükleik asitlerinin kopyalarını arkasından da protein kılıflarını sentezlettirir. Daha sonra bunları birleştirerek virüslerin oluşmasını sağlar.hücre içindeki virüsler hücreyi patlatarak dışarı çıkar ve yeni hücrelere saldırır. Yapılarından dolayı ve hücre içerisinde bulunduklarından antibiyotik türü ilaçlardan etkilenmezler.



VİRÜSLERİN GENEL ÖZELLİKLERİ

Virüsler boyları 10 ile 275 milimikron arasında değişen  canlı  varlıklardır.

Ancak elektron mikroskobu ile görülebilirler. DNA ya da RNA’dan oluşan yönetici moleküle genom adı verilir.

Virüsler prokaryot ve ökaryot bir hücrede bulunan organel ve stoplazmaya sahip değillerdir. Örneğin virüslerde protein sentezi için gerekli enzimler ve ribozomlar yoktur. Virüslerde bulunan enzimler metabolik faaliyetlerde ve enerji üretiminde kullanılmaz; sadece kalıtsal maddenin başka hücrelere aktarılması sırasında gireceği hücrenin zarını eritmek için kullanılır. Virüslerin organelleri ve enzimleri olmadığından, sorunlu parazit olarak yaşar ve çoğalır.

Konakçı hücre içine içine girdikleri zaman hücrenin protein sentezi ve enerji üretimi mekanizmasını kendileri için kullanarak gerekli proteinleri ve nükleik asitleri üretirler. Virüsler  canlı  hücreden çıkarıldıklarında kristalleşirler. Bir tuz parçası gibi hiçbir canlılık  faaliyeti göstermezler. Uygun hücreye girdiklerinde üremeye başlarlar. Aşırı sıcak, asit gibi olumsuz etkenlerle yok olmazlar. Virüsler beslenmez, metabolizmaları yoktur, büyüyemezler fakat  canlı  hücrelerin içinde çoğalabilirler. Her virüs çeşidi genellikle vücudun belirli bir yerinde ve belirli hücreler içinde çoğalabilirler. Örneğin;

Çocuk felci ve kuduz virüsü, beyin ve  omurilikte ,

Grip, nezle virüsü,üst solunum yollarında

AIDS virüsü, akyuvarlarda

Sarı humma virüsü, karaciğerde

Çiçek, kızamık, siğil virüsü deride çoğalır.

Birden fazla konakçısı olan virüsler de vardır. Örneğin kuduz virüsü hem insan hem de hayvanda yaşar.

VİRÜSLERİN ÇEŞİTLERİ

Virüsler taşıdıkları nükleik aside göre adlandırılırlar.

DNA Virüsleri: Yönetici molekülü DNA olan virüslerdir. Hayvanlarda yaşayan virüslerin çoğunluğu DNA virüsleridir. Örneğin çiçek virüsü, uçuk virüsü, suçiçeği virüsü DNA virüsüdür. Bakteride yaşayan ve çoğalan virüslere bakteri yiyen anlamında bakteriyofaj denir.

RNA Virüsleri: Yönetici molekülü RNA olan virüslerdir. Bazı hayvan virüsleriyle birlikte yaşayan virüsler RNA virüsleridir. Örneğin tütün mozaik virüsü, grip, çocuk felci, kızamık, kuduz, kabakulak, sarı hummaya yol açan virüsler, RNA virüsleridir.

VİRÜSLERİN ÖNEMİ VE İNSAN SAĞLIĞI İÇİN ÖNEMİ

Virüsler, bakterilerde, bitkilerde, böceklerde, hayvan ve insan hücrelerinde yaşar ve çeşitli hastalıklara neden olur.

Arı, sinek, kelebek gibi bir çok böcek türünde yaşayan virüsler vardır. Bu virüsler, özellikle böcek lârvalarında hastalıklara neden olur. Böceklerde hastalık yapan virüsler, zararlı böceği ortadan kaldırmak için biyolojik mücadelede de kullanılmaktadır.

Virüslerin neden olduğu hastalıklar antibiyotik ile tedavi edilmez. Çünkü virüsler, hücre içinde yaşadıklarından antibiyotiklerden etkilenmez.

Bir hücreye, canlı ya da yüksek sıcaktan öldürülmüş bir virüs bulaştırıldığında hücre interferon denilen bir madde salgılar. İnterferon bazı hastalıklar için hücrelerde bağışıklık sağlar.

Virüslerin bu özelliklerine dayanarak bazı virüs hastalıklarına karşı aşılar geliştirilmiştir. Çiçek, kuduz, sarı humma, çocuk felci aşıları virütik aşılardandır. Aşılarla oluşturulan bağışıklık yaşam boyu sürebildiği gibi, daha kısa süreli de olabilir. Her hastalığa karşı yapılan aşılar iyi sonuç vermeyebilir. Bunun nedeni ise bazı virüslerin sık ve kolay mutasyona uğrayarak yeni özellikler kazanmasıdır. Grip virüsü, buna örnek verilebilir.

Virüsler bir canlıdan başka bir canlıya kolaylıkla taşınabilirler.

Bitki virüsleri; böceklerle, yaprakların ve köklerin birbirlerine dokunmasıyla, tohumla, çiçekle ve aşıyla bir bitkiden başka bir bitkiye taşınabilirler.

Hayvan virüsleri; öksürme, konuşma, öpüşme, cinsel temas, aynı eşyaları kullanma, kanla, böceklerle bir başka canlıya taşınabilirler.

Virüsler hücrelerin içinde çoğalır.

Bir bakteriyofajın çoğalması, virüslerin çoğalmasına örnek olarak gösterilebilir. Bakteriyofaj, bakteri yiyen virüs anlamına gelir ve bir DNA virüsüdür. Bakteriyofajın çoğalması şu şekilde gerçekleşir:



Şekil 2: Bakteriyofajın çoğalması.

BAKTERİYOFAJIN ÇOĞALMASI

Bir bakteriyofaj sekiz safhada çoğalır. Bu safhalar sırasıyla şunlardır :

Bakteriyofajlar bakteriyi sarar.

Bakteriyofaj bakteriye tutunur.

DNA bakteriye girer.

Bakteriyofaj kılıfı dışarıda kalır.

Yeni bakteriyofaj DNA ları meydana gelir.

Protein kılıflar meydana gelir.

Parçalar birleşerek bakteriyofajları oluşturur.

Bakteri patlar ve bakteriyofajlar serbest kalır.

Bu işlem böylelikle sürer gider.


Asellüler infeksiyöz ajanlardır 
Zorunlu intrasellüler parazitlerdir.
Hücre dışında inert’dirler. 
DNA veya RNA’dan birine sahiptir, ikisini birden kapsamaz 
Replikasyon, hücre içinde viral nükleik asid tarafından yönlendirilir 
İkiye bölünmez veya mitoza uğramaz üEnerji üretebilmesi için gerekli enzim ve genleri yoktur 
Protein üretimi; konak hücresindeki ribozomlara, enzimlere ve besinlere bağımlıdır.
Birçok hücreden daha küçüktür(20-300nm) nE.M. ile negatif boyama yöntemi (sodyum fosfotungstat, uranil asetat )

Bakteriler

Çekirdekleri ve zarla çevrili organelleri bulunmadığı için “prokaryot” hücre yapısındadırlar. Klorofil ve oksijenli solunum enzimleri gibi moleküller hücre zarından sitoplazmaya uzanan kıvrımlar üzerinde veya sitoplazmada serbest olarak bulunur.

Şekil : Bakterilerin Genel Hücre Yapısı

DNA molekülü bir tane olup, etrafında zar yoktur. Bazı bakterilerde normal DNA dan çok daha küçük yapılarda vardır.

Üremeyle ilgisi olmayan bu yapılara plazmitler denir. Plazmitler antibiyotik ve diğer bazı kimyasal maddelere karşı kazanılan direncin diğer hücrelere taşınmasını sağlar.

Bütün bakteri hücrelerinde, zar, çeper, ribozom, DNA, RNA ve çeşitli enzim sistemleribulunur. Bazı türlerde bu yapılara ek olarak bazı özel görevli oluşumlar bulunabilir.

Hücre zarının sitoplazmaya doğru kıvrımlaşmasıyla oluşan mezozomlar, oksijenli solunum enzimlerini bulundurur. Mitokondrinin işlevini gerçekleştirir. Aynı şekilde oluşmuş tilakoitzarı üzerinde ise klorofil molekülleri bulunur ve kloroplastın işlevini üstlenir.

Hücre zarından dışarıya doğru uzanan sil ve kamçı şeklindeki tüpçükler ise, hareketi ve korunmayı sağlar. Çok az türde, üçüncü bir hücre örtüsü vardır. Kapsül denilen bu yapı olumsuz şartlara dayanma gücünü artırır. Bunun için, kapsüllü bakteriler genellikle patojen (hastalık yapıcı) özelliktedir.

Bakterilerdeki hücre çeperi, protein, yağ ve karbonhidrattan yapılmış olup, selüloz içermez. Bakteriye şekil verir ve onu korur.

Ribozomları çok sayıda olup, ökaryot hücrelerdekinden daha küçüktür.

a. Bakterilerin Gruplandırılması

Mikroskoplarla incelenen bakteriler, değişik özellikleri  bakımından  araştırılmış ve dört özelliğe göre gruplandırılmıştır.

Gram boyasıyla boyanarak, mikroskopta mavi-mor renkli görünenlere gram pozitifbakteriler denir. Gram negatifler ise, bu boyayla boyanmazlar. Bu farklılık çeper yapılarının özelliğinden kaynaklanır.

b. Bakterilerin Solunumları

Bazı bakteriler sadece fermantasyon (anaerobik solunum) yapabilirler, ancak oksijenli ortamlarda gelişemezler. Bunlara zorunlu anaerob denir.

Bazı bakteriler ise sadece oksijenli ortamlarda gelişebilirler. Bunlara zorunlu aerob denir. Bakterilerin bir kısmı ise geçici aerob veya geçici anaerob olup, gerektiğinde her iki solunumu da yapabilirler. Böyle bakterilere “fakültatif” bakteriler denir.

c. Bakterilerin  Beslenmesi

Bakterilerin az sayıda türü ototrof olarak  beslenir . Kendileri için gerekli organik  besinleri inorganik bileşiklerden sentezlerler. Bunların bir kısmı klorofilli olup ışık enerjisini kullanırlar. (Fotosentetik bakteriler). Bir kısmı ise klorofilsiz olup, inorganik bileşikleri oksitlemekle kazandıkları kimyasal enerjiyi kullanır (kemosentetik bakteriler).

Bakterilerin çoğunluğu heterotrof olarak  beslenir . Gerekli olan glikoz, amino asit, vitamin gibi organik maddeleri dışarıdan hazır almak zorundadırlar.

Bunların çoğu çürükçül(saprofit) olup, organik artıkları ayrıştırarak  beslenir . Bu olay sayesinde doğadaki madde döngüsüne katkı yaparlar.

Bir kısım bakteri ise, diğer canlılar üzerinde parazit yaşayarak  beslenir .

d. Bakterilerde Üreme

Bütün bakteriler bölünerek çok hızlı çoğalabilirler.

Şekil : Bir Bakterinin Bölünerek Çoğalması

Bakterilerde, zarlı bir çekirdek olmadığından ve kromozom sadece bir tane olduğundan bölünme tam bir mitoz değildir. Bu tür hücre bölünmesine gizli mitoz denir.

Bazı bakteri türleri, bölünerek (eşeysiz) üremenin yanında eşeyli üremeyi de gerçekleştirebilirler. Bu üremede gamet oluşumu ve döllenme görülmez.

Kalıtsal yapısı farklı iki hücre aralarında bir köprü oluşturarak gen aktarımı yaparlar. Sonuçta her iki atadan da farklı bir hücre (rekombinant bakteri) oluşur. Bu çeşit üremeyekonjugasyon (kavuşma) denir. Konjugasyon sonucunda kalıtsal çeşitlilik sağlanır.

Şekil : Bakterilerde Konjugasyonla Eşeyli Üreme

Bazı bakteriler olumsuz ortam şartlarını endospor oluşturarak atlatırlar. Bakteri parçalansa ve ölse bile, endospor ortam şartlarına dayanır. Şartlar normalleştiğinde gelişen endospor normal bakteriyi oluşturur.

Şekil : Bakterilerde Endospor Oluşumu

Endosporlar bakteriye göre, daha küçük, az sitoplazmalı, kalın çeperli ve metabolizması çok yavaştır. Bazı sporlar 120 °C de 15 dakika kalırsa ancak ölebilmektedir.