바이러스; 생명체일까 아닐까

바이러스

바이러스는 일반적인 분류체계에 따라 분류하기가 어려워 생명체로 보아야 하는지에 대해 많은 사람들이 논쟁해 왔습니다. 바이러스는 독립적으로 생식할 수 없고, 단백질을 만들거나 에너지를 발생시킬 수도 없어 전통적으로 정의하는 생명체의 조건을 충족시키지 못합니다. 바이러스의 가장 간단한 정의는 단백질 피막에 둘러싸인 소량의 유전 물질이라는 것입니다. 대부분의 바이러스는 DNA나 RNA 중 오직 한 종류의 핵산만 가지고 있으며 이 핵산은 바이러스에 따라 단일 가닥인 경우도 있고 이중 가닥인 경우도 있습니다.

 

바이러스의 대부분은 유전체가 RNA인지 DNA인지와 피막의 여부에 따라 종류가 구분됩니다. 또한 핵산의 성질(선형과 환형, 큰 것과 작은 것, 단일 가닥과 이중 가닥)과 편입방식(핵산이 따로 떨어져 존재하는가, 핵산이 숙주 염색체에 합쳐지는가)에 의해 서로 다른 바이러스 유형으로 구분합니다. 또한, 바이러스의 감염주기는 새로운 바이러스가 숙주 세포에서 터져 나와 세포를 죽이게 되는 용균 주기와 바이러스 DNA가 숙주 유전체에 통합되어 잠복해 있다가 숙주 세포가 복제될 때 같이 복제되는 용원주기가 있습니다.

 

바이러스의 기본 구조는 입자의 중심에 있는 바이러스 핵산과 그것을 둘러싸는 캡시드라고 불리는 단백질의 껍질로 구성된 입자입니다. 바이러스 핵산과 캡시드를 합친 것을 뉴클레오캡시드 (nucleocapsid)라고 하며, 바이러스의 형태는 캡시드의 형태에 따라 기본적으로 양 20면체형(입방 대칭형)과 나선 대칭형으로 나뉩니다. 바이러스에 따라서는 엔벌로프(envelope)라고 불리는 막 성분과 뉴클레오캡시드 이외의 물질을 포함하는 것이 있습니다. 이러한 구성 요소를 포함하여 바이러스에 필요한 모든 구조를 제공하고 숙주에 감염할 수 있는 ‘완전한 바이러스 입자’를 비리온 이라고 합니다.

 

바이러스는 세포 밖에서는 오랫동안 생존할 수 없기 때문에 빠르게 세포와 접촉해야 합니다. 바이러스의 접근방식 중 대표적인 방법으로는 바이러스가 세포막에 결합하여 세포 내로 자기 DNA를 방출하게 됩니다. 그렇게 되면 DNA가 숙주의 DNA 중합효소에 의해 복제되고 숙주의 RNA 중합효소에 의해 전사됩니다. 전사와 mRNA의 번역이 일어나면서, 캡시드 외피 단백질을 만드는 데에 필요한 단백질들이 만들어지면서 비리온이 생성되고 이것들이 세포에서 방출됩니다. 이러한 과정에 의해 숙주세포가 용균되므로, 이 과정을 용균성 경로(lytic pathway)라고 합니다.

 

바이러스는 주로 문젯거리로 여겨지지만 의외로 유익하게 체세포에 변화를 주는 데 이용되기도 합니다. 유전자 치료법 중 하나로 없어진 단백질에 대한 유전자를 체세포 내에 집어넣거나 결함 유전자의 좋은 복사본을 도입하여 유전병을 치료할 수 있게 합니다.