Kelebek Tırtıllarını Eriten Virüsler
Hayvanlar âleminde her gün ilginç bir olayla karşılaşmak mümkün. İşte bunlardan bir tanesi daha.
Hayvanlar âleminde her gün ilginç bir olayla karşılaşmak mümkün. İşte bunlardan bir tanesi daha. Bu kez kahramanlarımız küçük bir tırtıl ve bir virüs. Avrupa’daki bir ormanda gün ağarmak üzere. Gece boyunca ağaç yapraklarıyla beslenen kır tırtılı (Lymantria dispar) saklanmak için yer arıyor. Kuşlar sabah kahvaltılarını bulmak için havalanmaya başlamışken, kır tırtılları günü ağaç kabuklarının çatlaklarında saklanarak ya da toprağa gömülü olarak geçirmeyi tercih ediyor. Fakat tırtıllardan bir tanesi biraz garip davranıyor. Tüm tırtıllar saklanmak için ağacın aşağı kısımlarına doğru yol alırken, bu tırtıl tam tersi istikamete, en yukarılara, ağacın en üst kısımlarındaki dallara doğru tırmanıyor. Ağacın en tepesine çıkan tırtılın vücudu erimeye başlıyor. Tırtılın vücudu eriyip akarken bir yandan da milyonlarca virüs parçacığı serbest kalarak etrafa saçılıyor. Virüs parçacıkları, yağmurun ve rüzgârın da yardımıyla tırtılın vücudundan akarak ağaçların dallarına, yapraklarına ve havaya bulaşıyor.
Tırtılları ağaçların en üst dallarına tırmanmaya zorlayan virüsler, tırtılların vücutlarındaki her bir hücreyi ele geçirerek kendilerini kopyalamaya başlıyor. Zamanla virüsün ürettiği bir enzim tırtılların hücre zarlarını parçalayarak vücutlarının eriyip akmasına ve ölmelerine neden oluyor. Bu virüsün böcekleri enfekte eden bir parazit olduğu yaklaşık 100 yıldır biliniyor. Bakulovirüs grubundan olan ve “Lymantria dispar nükleopolihedrovirüs (LdMNPV)” adıyla bilinen bu virüsün tırtıllarda sebep olduğu bu hastalığa “ağaç tepesi hastalığı” adı veriliyor. Konakçı tırtılların ağaçların en tepesinde ölmesine neden olan parazit virüs, bu durumdan iki şekilde fayda sağlıyor. Birincisi, virüslerin ağaç tepelerinde kendilerine daha kolay konakçı böcek bulabilmeleri. Ağaç tepeleri sağlıklı tırtılların pupa evresini geçirerek ergen kelebek olduğu yerler. Bu türdeki dişi kelebekler kanatları çok küçük olduğu için uçamıyor ve virüsün bulaştığı ağaç dallarında ve yapraklarında yürümek zorunda kalıyorlar. Bu da virüsün bünyelerine kolayca yerleşmesi anlamına geliyor. Böylece bıraktıkları yumurtalardan çıkacak olan tırtıllar da doğal olarak virüs tarafından enfekte edilmiş oluyor. İkincisi ise, virüslerin ağaç tepelerinden rüzgâr ve yağmur yardımıyla uzak mesafelere daha kolay yayılması.
Bilim insanları hastalığı çok uzun süreden beri biliyor, ancak virüs-tırtıl ilişkisinin detaylarını yeni yeni keşfetmeye başladılar. Virüs tarafından enfekte edilen tırtılı zamansız bir şekilde ağacın en tepesine tırmanmaya mecbur eden şeyin aslında virüse ait bir gen (egt) olduğu ortaya çıktı. Bu genin kodladığı bir enzimin tırtılın deri değiştirmesini sağlayan 20E hormonunu etkisiz hale getirdiği belirtiliyor. Enzimler kimyasal tepkimelerin hızını artıran protein yapısındaki biyolojik moleküllerdir. Genin bir proteini kodlaması yani gen ifadesi ise, genetik materyalde kodlanmış bilginin canlı hücreler tarafından belli bir işlevi olan biyolojik moleküllerin sentezlenmesi için kullanılmasıdır. Normalde tırtılın gelişim evrelerinden biri olan üst derisini değiştirme zamanı geldiğinde 20E hormonunun değeri yükseliyor ve tırtıl deri değiştirdikten sonra daha yükseklere çıkarak pupa olmaya hazırlanıyor. Ancak virüs kapmış hastalıklı tırtıllarda 20E hormonu etkisiz hale geliyor. Bu nedenle de tırtıl deri değiştirmeden yükseklere tırmanmaya ve virüs için en uygun yerde ölmeye zorlanıyor. Penn State Üniversitesi araştırmacılarının yaptığı çalışmada virüste bulunan ve tırtılların bu davranışını kontrol eden gen virüsten uzaklaştırıldığında hasta tırtılların yukarılara tırmanma eğilimi göstermedikleri fakat yine de öldükleri görüldü. Bu genin virüse tekrar yerleştirilmesiyle birlikte, virüsün yeteneğine tekrar kavuşarak tırtılları yukarıya tırmanmaya zorladığı fark edildi. Tek bir virüs geni, bir hayvanın davranışını tamamen değiştirebiliyor. Uzmanlar bu durumun iyi bir fenotipi örneği olduğunu söylüyor. Yani, genler birtakım biyolojik olayları içlerinde yaşadıkları organizmaların da ötesinde etkileyebiliyor ve gidişatı değiştirebiliyorlar. Doğada bunun başka örneklerini de görmek mümkün. Marangoz karıncaların beynini ele geçirerek onları istem dışı bir şekilde anormal davranmaya zorlayan fungus, kendisi için en uygun ortamda karıncaların ölmesine neden oluyor. Benzer şekilde, salyangozların gözlerini enfekte eden yassı kurt paraziti, salyangozların ışığa karşı hassasiyetlerini ortadan kaldırarak açık alanlara doğru hareket etmelerini sağlıyor. Kuşlar tarafından kolayca avlanan salyangozlar sayesinde de gerçek konakçısı olan kuşların vücuduna kolayca yerleşmiş oluyorlar. Bilim insanları, kurbanlarının beyinlerini ve vücutlarını ele geçiren parazitlerin şifresini çözmek için çalışmalarına devam ediyor.
Kaynaklar:
