바이러스 학 (VIrus) / 바이러스 의미 / 특징 / 바이러스 종류 / 증식 순서

바이러스(Virus)란?

Virus 는 가장 작은 감염인자인 여과성인자이고 숙주세포 내 절대 기생체로 감염을 통해 병원성이 나타납니다. 또한 핵산은 DNA나 RNA 중 하나만 가지고 리보솜이 없습니다. 그래서 핵산을 통해서 유전을 하게 됩니다. 또한 모든 에너지는 숙주세포의 대사경로를 통해서 얻게 되며, 호흡이나 에너지 생산에 관계되는 효소가 없습니다. 그리고 숙주세포내에서만 증식이 가능하며, 이분열 증식이 불가합니다 즉, 인공배지에서 자가생장이 불가합니다. 그리고 항생제에는감수성이없으며인터페론에 의해서 세포내 증식을 억제합니다

바이러스 입자의 구조 및 화학 성분으로는 핵심부인 Core 부분에는 핵산(DNA, RNA) 와 캡시드인 단백질 껍질과 결합하여 뉴클레오 캡시드를 형성하게 됩니다.캡시드(capsid)는 소단위구조인 캡소미어(capsomere) 입니다. 핵산을 숙주세포에 침투를 시켜 외부환경으로부터 핵산을 보호하는 역할을 하고 핵산을 둘러싼 단순한 단일 단백일 분자입니다. 외피는 Envelope로써 지질로된 막양구조를 지녀 침투하기가 힘들게 됩니다. 이때 기능은 바이러스가 증식했던 숙주세포의 세포막이나 핵막에서 유래가 되었습니다. 아래 그림은 외이 됩피보유 바이러스로써 안에 주황색은 핵산을 가르치고 파랑색에 머리털처럼 나있는것이 바로 캡시드입니다. 이 둘을 합쳐서 뉴클레오 캡시드를 말하며 검은색으로 굵에 외피가 형성이 되어있습니다. 뉴클레오 캡시드는 대청성에 따라서 구분이 됩니다.

외피 보유 바이러스 (왼) , 외피비보유바이러스(오른)

먼저 뉴클레오 캡시드, 즉 핵산과 캡시드의 대칭은 3가지로 나눠지게 됩니다.

1. 입방대칭형(구형대칭형)이라고하며, 돔모양, 세부적 삼각형모양을 지닙니다. 특징으로는 정 20면체로써 12개의 꼭지점, 대칭면이 3부분이 있으며 정삼각형의 각 면은 형태학적 소단위인 캡소미어로 구성되어있습니다. 대표적으로 Adeno virus , Herpes simple virus (HSV) 등이 있습니다.

2.나선 대칭형(Helical symmetry)는 핵산과 캡시드 모두가 나선형입니다. 그리고 캡시드는 한가지 종류의 프로토머의 일정수가 상호결합하여 형성되어있으며 대표적으로 TMV(Tobacco mosaic virus), Paramyxovirus , Orthomyxo virus , Arena virus, Rhabdovirus 등이 있습니다.

3. 복합형으로는 (Complex structure) 뉴클레오 캡시드의 구조가 구형/ 나선 대칭형 규정 어려울 때 속하게 되며 뉴클레오 캡시드에 지질이 포함이 되어있습니다. 즉, 외피가 있습니다. 대표적으로는 지금도 유행하고 있고 언제 끝날지 모르는 Corona virus , Poxvirus , Arenavirus , Retrovirus 등이 있습니다.

또한 그림과 같이 외피 비보유 바이러스는 핵산와 캡시드 또한 캡소미어로 구성되있음을 볼 수 있습니다. 외피가 있느냐 없느냐에따라서 바이러스의 저항성을 나타내 줍니다. 아무래도 외피가 저항성이 더 강하겠지요. 정리를 하게되면 바이러스의 구성성분에는 다음과 같습니다. 먼저 외피보유 바이러스는 핵산, 단백질, 지질로 이뤄지며 , 외피 비보유 바이러스는 핵산, 단백질로 이루어져있습니다.

바이러스의 분류

분류의 일반적인 기준에는 비리온의 형태, 유전체 구조 및 복제방법에 의해 과(family) , - viridae 나뉘게 됩니다. 여기서 비리온이란 바로 감염력이 있는 바이러스 입자를 말합니다. 즉 그 자체가 감염원입니다. 또한 분류에는 사람과 동물에 감염을 일으키는 주요 바이러스 21개과가 있습니다. 이부분은 정말 중요합니다. DNA : 7개과 / RNA : 14 개과로 나누어 집니다. 먼저 DNA 바이러스에 대해서 보도록 하겠습니다. DNA 바이러스 는 7개로 구성되어있으며 , ds DNA , ssDNA로 나뉘게 됩니다. 즉 외피보유 바이러스와 외피 비 보유 바이러스로 나누어지게됩니다. 정말 중요합니다.

위 표를 보시게 되면 외피 보유 바이러스는 3개이며 HSV, 헤르페스 B형 바이러스 , 수두바이러스가 있고 (굉장히 강한 바이러스들 이죠) 그리고 외피가 없는 바이러스노는 HPV B19 , HPV HIV ,,, 등이 속하여 있습니다. 다음 중 DNA 바이러스를 골라서 쓰시오 하게되면 정말 좋은 문제고 문제내기에도 쉽겠죠. 쉽게 외우는 방법 또한 알려드리면 (디 7 래??) 를 외우시면 쉽습니다. D N A는 7개다!! 이렇게 정리하시면 됩니다.

다음은 RNA 바이러스입니다. RNA 바이러스는 14개 중 외피보유 바이러스가 10개, 외피 비 보유 바이러스가 4개입니다. 아래에 표처럼 정말 많은 바이러스가 있습니다. 하지만 RNA 는 이런게 있다고 생각하시고 넘어가셔도 되지만 그래도 외우고 싶다. 정말 조금이라도 알고싶다 하시는 분은 RNA 외피 비보유 바이러스 4개만 외우셔도 됩니다.

유사 바이러스 (Virus- like agent , 서브바이러스 , subviral Virus)라고도 하며 형태 및 구조는 바이러스와 유사하나 부족한 감염성 입자입니다. 감염성은 존재하지만 감염력이 약한 것이 특징입니다. 또한 크기가 작아 바이러스 입자로 간주하고 위성바이러스 , 비로이드(viroid) , 프리온 (prion) , DI 입자등이 있습니다. 각각 특징을 정리하도록 하겠습니다.

1. 위성바이러스는 불완전한 바이러스로써 DI 입자와 구별을 해야합니다. 핵산과 단백질로 구성이 되있으며 증식과정에 감염체가 아닌 숙주세포에 존재하는 도움바이러스에 의해 증식을 합니다. 즉 숙주 바이러스가 없으면 감염숙주의 세포에서 증식이 불가능합니다. 예를 한번들어보겠습니다. adeno- associated Virus ( 도움 바이러스는 Adeno Virus) 이며 또한 hepatitis delta virus(HDV)는 도움바이러스가 바로 Hepatitis B Virus 입니다. 또한 혼자서는 증식을 못하고 도움바이러스가 꼭 필요하고 다른 종이여야만 합니다

2. 비로이드 입니다. 비로이드는 캡시드 없이 핵산으로만 구성된 서브 바이러스 입니다. RNA 비로이드 , 단백질 합성 암호화가 없으며 크기는 가장 작은 바이러스 입니다 ( 1/1000 )

3. 프리온은 동물에 질병을 유발하는것이고 , 증식성이 있는 단백질 입자를 말합니다. 동물이나 사람에 감염이며 퇴행성 신경계 전염성 질환으로 해면 뇌병증을 일으킵니다 또한 열과 방사선, 화학물질에 매우 강해 질병의 특질으로는 병의 잠복기가 수개월에서 수십년 (지발성 질환)까지 갑니다. 또한 면역 반응도 나오지 않는 특징이 있습니다.

4.DI 입자입니다. 유사바이러스랑 다르게 RNA바이러스들의 지속적 중복감염을 통해서 계대배양시 발생하는 입자를 말합니다. RNA의 게놈이 정상보다 작아져서 야생형 바이러스의 증식을 억제합니다 . 야생형 바이러스가 DI 입자의 도움 바이러스가 되는 것입니다. DI 입자와 위성바이러스의 차이점으로는 위성바이러스의 도움바이러스는 완전히 다른종을 의미하고 DI입자의 도움바이러스는 같은 종에서 일어나는것을 말합니다.

바이러스의 구조와 바이러스 증식 순서 입니다. 바이러스의 증식에 있어 순서는 중요합니다. 흡착, 칩입, 복제 ,전사 , 조립을 통해 이뤄집니다. 감염회로로는 먼저 흡착을 한 후 침투를 합니다. 그러고 탈피를 통해서 핵산을 복제하고 단백질을 합성합니다. 또한 입자의 조립 및 성숙을 통해 방출되게 됩니다. 순서에 대해서 자세히 알아보도록 하겠습니다. 먼저 흡착입니다. 흡착은 감수성 세포의 세포막에 존재하는 특이 수용체와 바이러스의 흡착 부위가 상호결합을 합니다. 그래서 흡착부위의 위치로는 외피 비보유 바이러스는 캡시드 , 외피 보유 바이러스는 외피를 말합니다. 2번쨰로 침투 및 탈외각 (탈피)입니다. 숙주세포의 세포 흡수 작용에 의해 세포질내로 침투합니다. 후에 세포질 내에서 탈외각 후 핵산이 유리됩니다. 침투에는 3가지의 침투로써 나타냅니다

1.융합에 의한 침투 : Smallpox Virus (천연두 바이러스) , Pox Virus ( 수두)
2. 흡입에 의한 침투 : mump Virus(유행성 이하선염) , measles Virus (홍역) 등
3. 핵산만 침투 : Polio Virus , 외피 비 보유 바이러스 (naked virus 등)

핵산 복제와 단백질 합성입니다. 바이러스의 각 부분을 독립적으로 복제, 합성 후 조립을 합니다. 세포질 내에서 모두 진행되며 RNA 바이러스의 특징으로는 유전자의 돌연변이 율이 매우 높습니다. 그리고 RNA의존성 RNA 중합 효소 유전자가 존재하며 3가지 종류 +RNA , -RNA , Double stranded RNA 입니다. 그리고 바이러스 입자의 조립 및 성숙단계입니다. 바로 캡시드의 원형 제작 후 핵산이 캡시드 속으로 이입합니다. 완벽한 바이러스 입자로써 모양과 기능을 갖는 과정입니다 그게 바로 성숙(Metuation) 입니다. 또한 방출에 있어서는 바이러스 입자가 숙주세포 밖으로 나오는 과정으로 2가지 방법으로 진행이 됩니다. 첫째는 외피 비보유 바이러스입니다. 숙주세포의 세포막을 파열 후 성숙한 바이러스 입자를 방출하여 용균(lysis)를 합니다. 두번째로는 외피 보유 바이러스는 엔도솜 (endosome) 즉 세포막 ,소포체, 골지체 등을 통해 세포밖으로 출아방출하는 것 입니다.

바이러스학 2번째 이어서 보러가기

주제: 총론 마스터 / 박테리오 파지 / 바이러스 유전 / 간섭현상 / 항바이러스 / 바이러스 백신