Virusların Genel Karakterleri 

Prof. Dr. Mustafa Arda

Ankara Üniversitesi Veteriner Fakültesi
Temel Mikrobiyoloji 1

01. Giriş

02. Virusların Klasifikasyonu Ve İsimlendirilmesi

03. Başlıca Virus Grupları

01. Giriş

Viruslar, protein veya kompleks bir yapıdan (glikolipoprotein) oluşan bir muhafaza içine paketlenmiş DNA veya RNA'lardan sadece birine sahip çok küçük infeksiyöz ajanlardır. Latince zehir anlamına gelen virus(lar) bu basit ve çok küçük yapıları ile cansız ortamlarda üreyebilecek yetenekte değildirler. Çünkü, taşıdıkları genetik bilgiler ve buna bağlı olarak gen sayısı kendilerinin bağımsız replikasyonlarını sağlayacak yeterlilik taşımamaktadır. Bu nedenle de canlı hücrelerin ekspresyon mekanizmalarına ve makromoleküllerine gereksinim duyarlar. Diğer bir ifade ile viruslar, bağımsız çoğalmalarını sağlayacak mekanizmalardan ve moleküllerden yoksundurlar. Bunları ancak, infekte ettikleri hücrelerde buldukları için, hücrelere bağımlıdırlar ve birer hücre paraziti olarak kabul edilirler. Bu noksanlıkları nedeniyle de, viruslar, bakteriler gibi tam bir hücre olarak değil "bazı genetik informasyonlara sahip infeksiyöz ajanlar" olarak tanımlanmaktadırlar.

Viruslar, infekte ettikleri hücrelerde kendi replikasyonlarını sağlayacak makromolekülleri her zaman hazır bulamazlar. Bulunanlar da replikasyonları için uygun veya yeterli olmayabilir. Böyle dezavantajları gidermek için, bazı viruslarda, replikasyonları için önemli fonksiyonu olan bazı enzimlerin kodlarını taşırlar. Ayrıca, viral genom hücreye (sitoplasma) girdikten sonra, hücrenin bütün mekanizmalarına hakim olmakta ve sadece kendilerinin replikasyonu için programlama ve yönlendirme yapmaktadır. Böylece, viral replikasyon güvence altına alınmaktadır.Litik infeksiyonlarda infekte hücreler, kendileri için değil, sadece virus için bütün olanaklarını (ekspresyon mekanizmaları, makromolekülleri, vs.) seferber eder. Hücrelerde metabolizma, replikasyon ve sentez olguları tamamıyla durur ve sonunda hücreler ölürler.

Bakteriler ise, viruslardan çok daha fazla büyüktürler. Genomlarında ve sitoplasmalarında kendi bağımsız replikasyonlarını sağlayabilecek genlere, genetik bilgilere, ekspresyon mekanizmalarına, enerji ve makromolekül oluşturabilecek bütün olanaklara sahiptirler. Bu nedenle de, bakteriler, canlı veya cansız bütün ortamlarda kolayca üreyebilmektedirler. Bakteri olarak kabul edilen, klamidia ve riketsiyalar canlı hücrelerde üremelerine karşın kendilerinde bağımsız replikasyonlarını yapabilecek tüm mekanizmalar bulunmaktadır.

Bazı bakteriler de (mikoplasma, riketsiya ve klamidia) boyutları yönünden viruslara yaklaşır bir konumdadır. Diğer bir ifade ile, bakteriler ile viruslar arasında ölçülere sahiptirler. Bunlardan, mikoplasmalar hariç tutulursa, riketsiya ve klamidialar sadece canlı ortamlarda üreyebilmektedirler. Bu özelliğinin dışında, bu iki cinse ait etkenler ile mikoplasmalar tam bir bakteri karakteri gösterirler. Bu nedenlerle de, bakteriler arasında klasifiye edilmektedirler. Bakteriler ile virusların bazı özellikleri aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.

Viruslardan, çiçek grubuna ait olanlar hariç tutulursa, diğerleri normal ışık mikroskopu ile görülmezler. Ancak, bazılarının hücrelerde meydana getirdiği intrasellüler veya intranükleer inklusiyon cisimleri kolayca gözlenebilir. Virusların morfolojilerini izlemede elektron mikroskoplardan yararlanılır.

Virusların aksine, bakterilerde, DNA, RNA ve ribozomların hepsi bulunur. Viruslar antibiyotiklerden etkilenmedikleri halde bakteriler değişik tarzda olmak üzere duyarlılık gösterirler. Bakteriler ortadan bölünerek çoğalırlar ve filtrelerden geçemezler.

Hayvan viruslarının etrafında bulunan kapsid veya zarf oluşumuna bazı bitki viruslarında rastlanamamıştır (viroid: tek iplikçik, sirküler RNA).

Virusların bakterilere oranla 10-20 kat daha küçük olmaları, bir çok yönlerinin eksik kalmasına yol açmaktadır. Hem viral genom çok küçük olmakta ve hem de içinde bulunan gen sayısı ve buna bağlı olarak genetik informasyonlar bakterilere oranla daha az olmaktadır. Virusların boyutları da 20-300 nm arasında değişmektedir. En küçük virus parvoviruslar (20 nm) ve en büyükleri ise çiçek virusları 300 nm). Çiçek virusları bu ölçüleri ile ışık mikroskobunda kolayca görülmektedirler.

Virus gruplarına göre değişmek üzere, infekte hücrelerde çok sayıda (yüzlerce, binlerce) virus partikülü sentezlenebilir. Böyle infeksiyonlar sonunda hücreler parçalanarak olgun viruslar saçılırlar (litik infeksiyon). Hücrelerde oluşan morfolojik bozukluklar (sitopatik efektler, CPE), hücre ve virus türlerine göre bazı değişiklikler ve özellikler gösterebilir. Bazı viruslar da hücrelerde sitopatik etkiler veya lizis oluşturmazlar (nonlitik infeksiyonlar). Böyle karakter gösteren virusların bazıları, hücrelerde yavaş ürerler ve hücrelerden tomurcuklanma ile olgunlaşarak dışarı çıkarlar. Hücrelerde her hangi bir bozukluk görülmez, hücreler hem virus üretmeye ve hem de çoğalmalarına devam ederler (persistent infeksiyonlar). Virusların diğer bir bölümü de, infekte hücrelerde bulunmalarına karşın herhangi bir üreme göstermezler. Böyle viruslar, hücrelerinin genomu ile birleşerek latent döneme girerler (latent infeksiyonlar). Latent infeksiyonlar, hücrelere yeni karakterler ve yeni antijenik determinantlar kazandırabilir. Bakterilerdeki, fajlar tarafından oluşturulan latent infeksiyonlarda toksin sentezi ve antijenik konversiyonlar meydana gelmektedir (C. diphtheriae ve C. botulinum C). Böyle durumlarda insan ve hayvan hücrelerinde de malignansi vs. gelişebilmektedir (retroviruslarda). Canlılar böyle latent viruslarla uzun süre birlikte yaşayabilirler.

Viruslar çok geniş bir konakçı spektrumuna sahiptirler. Bazıları (kuduz) zoonotik infeksiyonlara yol açmasına karşın, bir bölümü de sadece insan veya sadece hayvanlara özgü kalmaktadır. Hayvan türlerinin de kendilerine ait viral infeksiyonları bulunmaktadır. Şöyle ki, kızamık, kabakulak, polio vs. viral hastalıklar insanlarda görülmesine karşın hayvanlarda rastlanamamaktadır. Buna karşın hayvan viruslarından, At vebası virusu at ve diğer tek tırnaklılarda, Sığır vebası virusu sığır ve diğer çift tırnaklı hayvanlarda hastalık yapar, insanlarda infeksiyon meydana getiremez.

Konakçı affinitesine göre viruslar aşağıdaki tarzda klasifiye edilmektedir.

02. Virusların Klasifikasyonu Ve İsimlendirilmesi

Doğada bulunan bütün organizmaların (hayvan, bitki, mantar, alg, parazit, bakteri, protozoon, vs.) kendine özgü bir veya birkaç virusla infekte olabileceği görüşü eskiden beri bilinmektedir. Bunlar arasında insan, hayvan ve bitkilerde hastalıklara yol açan değişik karakterde ve çeşitli özellikte viruslar saptanmış ve her geçen 5-10 yıl içinde de yeni viruslar ortaya çıkmaktadır.

Virusların ilk saptanması, bakterilerden sonra olmuştur. Bu gecikmede, virusların boylarının bakterilerden çok küçük olmaları nedeniyle normal ışık mikroskoplarıyla görülememesi, cansız sıvı ve katı besi yerlerinde ürememesi ve filtreleri geçmesi esas nedeni oluşturmuştur. Bugün, virusların varlığını ortaya koyabilecek, izole ve identifiye edebilecek, üretebilecek bir çok teknik geliştirilmiştir. Elektron mikroskoplar da virusları görüntülemede ve morfolojilerini belirlemede çok yararlı olmaktadırlar.

Viruslar hastalık oluşturduğu canlılara göre sınıflandırıldığı gibi (insan, hayvan, bitki, insekt, virusları, vs.) meydana getirdiği bozuklukların lokalizasyonuna göre de bir klasifikasyona tabi tutulmuştur. Şöyle ki, afinitesi (tropizm) olduğu doku ve organlara göre: enterotropik viruslar, neurotropik viruslar, dermatropik viruslar, pneumotropik viruslar, vs.

Ayrıca, viruslar enzimatik, immunolojik, bazı kimyasal maddelere duyarlılık, replikasyon stratejileri, vs. özellikleri de dikkate alınarak sınıflandırmalar yapılmıştır.

Virusları klasifiye etmede "İnternational Committee on taxonomy of viruses" tarafından önerilen bazı kriterler belirlenmiştir. 1966 ve1982 yıllarında bu komite, 3 önemli kriter üzerinde durmuştur.

1) Nukleik asit karakteri: DNA-RNA, polaritesi, tek-çift iplikçikli, lineer-sirküler, molekül ağırlığı, spesifik enzim kodları, segmentleri, vs.  
2) Replikasyon tarzları :Rolling circle, semikonservatif, vs.  
3) Virion morfolojisi :Kübik simetri, sarmal simetri, kompleks yapı, çıplak-zarflı oluşu, kapsomer sayısı, büyüklüğü, vs.

Ancak, şunu da belirtmek gerekir ki, virusların ayrıntılı incelenmesi sonu ortaya çıkan yeni buluşlar standart ve devamlı geçerli bir klasifikasyona engel olmaktadır.

Virus sınıf, familya, alt familya ve cinslerini belirlemede aşağıda açıklanan son ekler kabul edilmiştir.

Virus Sınıfları için                      :-virales son eki  
Virus familyaları için                 :-viridae     "  
Virus alt familyaları için  :-virinae      "  
Virus cinsleri için                       :-virus         "

03. Başlıca Virus Grupları

Başlıca virus familyaları (alfabetik sıraya göre dizilmişlerdir).

DNA Virusları

Familya-1                     :  Adenoviridae  
Cins -1                  :  Mastadenovirus (memelilerin)  
Cins -2                  :  Aviadenovirus (kanatlıların)  
Familya-2                     :  Circoviridae  
Familya-3                     :  Hepadnaviridae  
Familya-4                     :  Herpesviridae  
Alt familya-1           :  Alphaherpesvirinae  
Cins -1                  :  Simplexvirus  
Cins -2                  :  Varicellavirus  
Alt familya-2           :  Betaherpesvirinae  
Cins -1                  :  Cytomegalovirus  
Cins -2                  :  Muromegalovirus  
Alt familya-3           :  Gammaherpesvirinae  
Cins -1                  :   Lymphocryptovirus  
Cins -2                  :  Rhadinovirus  
Cins -3                  :   Thetaly phocrytovirus  
Familya-5                     :   İridoviridae  
Familya-6                     :  Papovaviridae  
Cins -1                  :  Papillomavirus  
Cins -2                  :  Polyomavirus  
Familya-7                     :  Parvoviridae  
Cins -1                  :  Parvovirus  
Cins -2                  :  Dependovirus  
Cins -3                  :  Densovirus  
Familya-8                     :  Poxviridae  
Cins -1                  :  Orthopoxvirus  
Cins -2                  :  Leporipoxvirus  
Cins -3                  :  Avipoxvirus  
Cins -4                  :  Capripoxvirus  
Cins -5                  :  Suipoxvirus  
Cins -6                  :   Parapoxvirus  
Cins -7                  :  Molluscipoxvirus  
Cins -8                  :   Yatapoxvirus  

RNA Virusları  

Familya-1                    :    Arenaviridae  
Familya-2                     :   Birnaviridae  
Familya-3                     :   Bunyaviridae  
Cins -1                  :   Bunyavirus  
Cins -2                  :   Phlebovirus  
Cins -3                  :   Nairovirus  
Cins -4                  :   Hantavirus  
Familya-4                     :   Caliciviridae  
Familya-5                     :   Coronaviridae  
Familya-6                     :   Filoviridae  
Familya-7                     :   Flaviviridae  
Cins -1                  :   Flavivirus  
Cins -2                  :   Pestivirus  
Familya-8                     :   Orthomyxoviridae  
Cins -1                  :   Influenza  
Familya-9                     :   Paramyxoviridae  
Alt familya -1         :   Paramyxovirinae  
Cins -1                  :   Paramyxovirus  
Cins -2                  :   Morbillivirus  
Cins -3                  :   Rubellavirus  
Alt familya -2         :   Pneumovirinae  
Cins -1                  :   Pneumovirus  
Familya-10                   :   Picornaviridae  
Cins -1                  :   Enterovirus  
Cins -2                  :   Cardiovirus  
Cins -3                  :   Rhinovirus  
Cins -4                  :   Aphthovirus  
Familya-11                   :   Reoviridae  
Cins -1                  :   Orthoreovirus  
Cins -2                  :   Orbivirus  
Cins -3                  :   Cypovirus  
Cins -4                  :   Rotavirus  
Cins -5                  :   Fijivirus  
Familya-12                   :   Retroviridae  
Alt familya -1         :   Oncovirinae  
Cins -1                  :   Oncovirus (C)  
Cins -2                  :   Oncovirus (B)  
Cins -3                  :   Oncovirus (B)  
Alt familya -2         :   Lentivirinae  
Alt familya -3         :  Supunavirinae  
Familya-13                   :   Rhabdoviridae  
Cins -1                  :   Vesiculovirus  
Cins -2                  :   Lyssavirus  
Familya-14                   :   Togaviridae  
Cins -1                  :   Alphavirus  
Cins -2                  :   Rubivirus  
Cins -3                  :   Pestivirus  
Cins -4                  :   Arterivirus  
Familya-15                   :   Toroviridae (tam sınıflandırılamadı)  
Familya-16                   : Astroviridae (tam sınıflandırılamadı)

  Virus familyalarının bazı özellikleri "Virusların Morfolojik Özellikleri" bahsinde  tablolar içinde gösterilmiştir