Yaşam için faydalı, insanlık için tehlikeli

Bu köşede yazdığım önceki iki yazımı okuyan okurlar, artık mutasyonların ne olduğuna ve nasıl çalıştığına aşinalar. Şimdi, daha spesifik bir varlığa, hayatlarımızı zindana çeviren COVID-19 hastalığının sebebi olan SARS-CoV-2 virüsüne ve mutasyonlarına odaklanalım. Önce, virüsü hatırlayalım; 60-140 nanometre, yani bir saç telinizin kalınlığından 1000 kat kadar ufak olan SARS-CoV-2 virüsü, bugüne kadar insanlara bulaşan yedi tane, diğer hayvanlara bulaşan onlarca türünü tanıdığımız koronavirüsler ailesinden bir virüs. İsmini, “korona”, yani “taç” benzeri görünümünden alıyor. Bu görünümü ona veren şey, küresel virüsün kılıfının etrafından dışarı doğru çıkan, “mızrak” görünümlü (ve isimli) proteinlerdir.

Kritik nokta mızrak

Bizim için virüsle ilgili belki de en kritik olan yapı, bu mızrak proteinleridir. SARS-CoV-2 vücudunuza girdiğinde, hücrelerinizin yüzeyindeki ACE2 isimli bir proteine tutunmak için, bu mızrak proteini kullanır. Yani bu mızrak proteinini tanımak, virüsü durdurmak için hayati öneme sahip. Ama aynı zamanda bu proteinin evrimsel süreçte değişmesi, bizim bugüne kadar verdiğimiz bütün aşı çabalarını riske atabilecek kadar da önemli. Örneğin bizim vücudumuz, aşının içerisinde bulunan virüs veya protein tipine karşı savunma geliştiriyor ve biz, aşıların içine her virüs kombinasyonunu koyamıyoruz. Benzer şekilde, siz COVID-19’a yakalandığınızda, onun sadece bir çeşidine karşı savunma üretiyorsunuz. Fakat mızrak proteinleri evrimleştikçe, virüs, sizin bağışıklığınızı kandırmayı başarabilir ve sizi tekrar tekrar hasta edebilir. Zaten grip virüslerinde olan da budur: Grip virüsleri o kadar hızlı evrimleşir ve değişir ki, gerek hastalığı atlatma yoluyla, gerek aşı yoluyla o yılın grip virüsüne direnç kazansanız da, ertesi yılki evrimleşmiş virüs savunma sisteminizi atlatabilir (hatta aynı yıl içerisinde birden fazla virüs soyuna bile yakalanabilirsiniz).

1273 kelimede 1 harf

Yani mızrak proteinleri, SARS-CoV-2’nin kalbine giden anahtardır diyebiliriz. Yine, bu köşenin okurlarının artık çok daha iyi anlayacağı üzere, bu proteinler 1273 kelimeden (aminoasitten) oluşan bir genetik kod ile üretilirler: MFVFLVLLPLVSSQCVNLTT… diye giden 1273 “harf”… Tabii bu 1273 harfin, bizim için “kelime kısaltması” olduğunu hatırlayın. Aslında o harflerin her biri, üçlü harf (nükleotit) dizilerine karşılık geliyor. Yani yukarıda başlangıcını verdiğim dizinin MFVFLV kelimelerini “açık formda” yazacak olursam: ATG TTT GTT TTT CTT GTT… diye giden bir diziyle karşılaşıyoruz. Bu, 1273 x 3 = 3819 harf (nükleotit) boyunca devam ediyor. Mutasyonlar, bu harflerin 1 tanesini değiştirebileceği gibi, birden fazlasını değiştirebilir, kesebilir, tersine çevirebilir, yerine fazladan kopyalar ekleyebilir ve daha nicesi!

Sadece yüzde 12-13’ü

Tabii virüsün genomunda kılıfını kodlayan diğer kısımlar da bulunuyor. Virüsün genomu, toplamda yaklaşık 10.000 kelime (veya onları 3’lü olarak açacak olursak, yaklaşık 30.000 harf) uzunluğunda. Bunların 1273 kelimesi (aminoasidi), yani yüzde 12-13 kadarı, mızrak proteinleri ile ilgili. Mesela Moderna’nın aşısının isminin mRNA-1273 olması da bundan kaynaklanıyor! Mesela “İngiliz mutant virüsünü”, yani B.1.1.7 varyantını ele alalım. Bu soy hattını, orijinal SARS-CoV-2’den ayıran 17 ayrı mutasyon bulunuyor. Bunların 8’i mızrak proteinlerini değiştiriyor. Diğerleri, virüsün başka kısımlarıyla ilgili kodları etkiliyor. Mesela bu varyantta, virüsün 30.000 civarındaki nükleotidinden (harfinden) 11.288’inci ila 11.296’ıncı arasındakileri (yani toplamda 9 nükleotiti) olduğu gibi silen bir mutasyon bulunuyor.

“Cam” yerine “Çam”

Ama daha meşhur olanı, genomun 23.063 numaralı nükleotitini (ki bu bir A nükleotiti), T nükleotitine çeviren bir nokta mutasyonu. Yani bu mutasyon, 23.063 numaralı nükleotitin de içinde bulunduğu kelimede 1 harfi değiştiriyor. Yani adeta Türkçede “cam” yerine “çam” yazmak gibi… Bu nükleotitin değişmesi, tıpkı “cam-çam” örneğinde olduğu gibi, aminoasit karşılığının da değişmesine ve anlamın da değişmesine neden oluyor: Bu mutasyon, harflerin kelime kısaltması versiyonunda 501. pozisyona karşılık gelen asparajin (N) aminoasidinin, tirosin (Y) aminoasidine dönüşmesine neden oluyor. İşte tam da bu nedenle N501Y ismi verilen bu mutasyon, SARS-CoV-2 virüsünün, hücrelerimizdeki ACE2 reseptörlerine daha güçlü bir şekilde bağlanabilmesini sağlıyor ve bu da, virüsün bize bulaşma becerisini arttırıyor. İşte size ani etkili olan ve aynı zamanda faydalı olan bir mutasyon örneği! “Faydalı mı?!” demeyin. İnsanlar açısından bakarsak bu mutasyon berbat. Ancak evrim, insanı kayırma amacı olan olan bir doğa yasası değil. Evrimsel süreçte her canlı, kendi hayatta kalma ve üreme başarısını maksimize etmeye çalışıyor. Ve N501Y gibi mutasyonlar, bizi harcamak pahasına, SARS-CoV-2’nin evrimsel başarısını arttırıyor. Öyle ki, bu mutasyon Güney Afrika ve ABD’nin bazı eyaletlerinde bağımsız olarak, tekrar tekrar evrimleşti. Çünkü bu mutasyon rastgele bir şekilde bir kez kazanıldığında muhteşem bir avantaj sağlıyor ve tekrar tekrar farklı soy hatlarında evrimleşebiliyor.

Çağrı Mert Bakırcı

Diğer Yazarlar

Buldunuz mu?

“@grok, bu yazı ne anlatıyor?”

Yapay zekâ ‘yoldaşlığı’ çocuklar için tehlike mi?

Çocukluğun hatıraları

TikTok çağının stil vitrini