바이러스 쉽게 알기
코로나19 때문에 세상이 떠들썩한데요,
바이러스는 무엇일까요?
오늘, 바이러스를 쉽게 한번 정리해 봅니다.
눈에 보이지 않는 아주 작은 생명체인 미생물에는 바이러스, 세균, 곰팡이, 기생충이 있습니다.
곰팡이나 기생충은 일반 세포처럼 핵과 여러 소기관을 가지고 있는 진핵생물이고요,
세균은 핵막이 없는 원시적인 핵을 가지고 있는 원핵생물입니다.
바이러스 구조는 어떻게 생겼을까요?
바이러스는 달랑 핵산(DNA나 RNA)과 이를 둘러싼 단백질 껍질이 전부입니다.
그래서 바이러스는 아주 독특한 존재죠.
진핵생물, 원핵생물인 곰팡이, 기생충, 세균은 스스로 생리, 대사작용을 하면서 생장과 증식을 하는 독립적인 생명체이지만, 바이러스는 그렇지 않습니다.
바이러스는 대사작용을 하지 않기 때문에 결코 자라지 않습니다. 하지만 스스로 증식할 수 있는 능력을 갖추고 있기 때문에
생물과 무생물의 중간 존재로 이해할 수 있습니다.
바이러스는 달랑 핵산(DNA나 RNA)과 이를 둘러싼 단백질 껍질이 전부이기 때문에
그냥 그 자체로는 아무것도 못 합니다.
세균은 유전 물질인 DNA와 RNA를 모두 가지고 있어 스스로 번식할 수 있지만,
바이러스는 DNA나 RNA 중 하나만 가지고 있어 스스로 번식할 수 없습니다.
그래서 바이러스는 다른 생물에 기생해서 세포를 이용해야만 증식할 수 있습니다.
세균이나 곰팡이들은 편모나 섬모를 이용해 운동을 하거나 포자 형태로 목적한 곳을 찾아갈 수 있지만,
바이러스는 운동기구가 없습니다.
그래서 바이러스는 숙주가 움직이는 대로 이리저리 옮겨갈 수 있으며,
경우에 따라서는 바람이나 물에 몸을 실어 멀리까지 이동할 수 있습니다.
바이러스는 아무 숙주에게나 쳐들어 가지 않습니다.
바이러스에 따라 침입할 숙주가 정해져 있습니다.
바이러스와 세포의 단백질이 서로 궁합이 맞는 경우에만 들어가 살 수 있습니다.
돼지를 통해 변종 인플루엔자 바이러스가 만들어 질 수 있는 것은 돼지 세포가
조류 인플루엔자 바이러스 단백질과 사람 인플루엔자 바이러스 단백질 모두 다 들어맞기 때문입니다.
그래서 돼지는 사람 인플루엔자도 감염되고 조류 인플루엔자도 감염될 수 있습니다.
바이러스는 모양이 어떻게 생겼을까요?
바이러스는 크게 막대 모양이거나 공 모양입니다.
그 이외에도 기다란 실 모양이나 골무 모양도 있으며,
공과 막대 및 실 모양이 한데 어울린 특별한 모습을 갖춘 것들도 있습니다.
코로나바이러스는 공 모양의 바이러스 외피에 왕관처럼 단백질 돌기가 나 있기 때문에 그렇게 부릅니다.
바이러스는 세포 안으로 침투에 성공하면, 자신의 단백질 껍질을 숙주세포의 단백질과 합쳐 버리고,
단백질 껍질 안에 있던 자신의 유전자인 RNA나 DNA를 세포안으로 방출합니다.
DNA와 RNA는 어떤 역할을 할까요?
간단하게 말하면,
DNA는 유전 정보를 담고 있고, RNA는 이 유전 정보를 전달하는 역할을 합니다.
유전 정보는 우리 몸에 필요한 단백질을 적재적소에 만들기 위한 정보인데요, RNA는 이 정보를 단백질을 만드는 곳에 전달해서 단백질이 만들어지도록 합니다.
DNA는 이중나선 구조로 되어 있고요, RNA는 일반적으로 한 가닥으로 이루어져 있습니다. 그리고 DNA는 주로 핵에 있지만 RNA는 주로 세포질에 있습니다.
바이러스는 DNA나 RNA 중 하나만 가지고 있습니다.
그래서 DNA 바이러스와 RNA 바이러스로 나눠집니다.
그러면, 바이러스가 세포에 침투하여 DNA나 RNA를 방출하면 어떤 일이 일어날까요?
한마디로 증식을 합니다.
숙주세포의 효소를 이용하여 자신의 RNA나 DNA를 다량 복제하고,
이 유전자의 유전 정보를 이용하여 자신의 단백질 껍질을 합성합니다.
여기에서 DNA 바이러스와 RNA 바이러스의 차이점이 있는데요,
DNA는 유전정보가 두 가닥으로 되어 있기 때문에 복제과정에서 완벽하게 복제가 되며
복제과정에서 잘못된 경우가 있더라도 교정할 수 있는 기능이 있지만,
RNA는 유전정보가 외 가닥이고 중합효소가 교정하는 기능이 없기 때문에 복제과정에서 잘못 되더라도
바로 잡을 수가 없습니다. 그래서 돌연변이가 자주 일어납니다.
RNA 바이러스는 유전 정보를 한 번 복제할 때 DNA 바이러스보다 돌연변이가 일어날 확률이
1000배 이상 높다는 연구 결과가 있을 정도로 복제하는 과정에서 돌연변이가 잘 일어납니다.
RNA바이러스는 돌연변이가 잘 일어나기 때문에 백신과 치료제를 만들기가 쉽지 않습니다.
우리가 해마다 새로운 독감 바이러스 백신을 접종 받는 이유도
독감 바이러스가 쉽게 변이를 일으키기 때문입니다.
◦RNA바이러스: 인플루엔자 바이러스, 사스 바이러스, 코로나바이러스, HIV, 일본뇌염바이러스, 홍역바이러스, 에볼라 바이러스 등
◦DNA바이러스: B형간염 바이러스, 천연두 바이러스 등
RNA나 DNA를 다량 복제한 뒤에는 어떻게 될까요?
유전자의 유전 정보를 이용하여 합성한 단백질 껍질을 뒤집어 쓰고 새로운 바이러스가 되어
세포 밖으로 탈출합니다.
이때 숙주세포는 파괴되고 탈출한 바이러스는 또 다른 세포 안으로 또 침투합니다.
이렇게 되면서 사람을 병을 앓게 되는 거죠.
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세균은 항생재라는 치료제가 있어 큰 문제는 되지 않지만,
바이러스는 세포 안에 기생하기 때문에 치료제가 없습니다. 똑같이 세포도 해를 입기 때문입니다.
간혹 바이러스가 세포 밖으로 나오지 못하게 막는 타미플루같은 치료제가 나오긴 하지만
근원적으로 바이러스병은 치료제를 만들기가 쉽지 않습니다.
그래서 바이러스병에는 백신을 사용하는데요,
백신은 우리 몸의 면역체계를 이용해서 항체를 생성하게 만들어 줍니다.
하지만 백신도 개발하는 데 시간이 많이 걸리기 때문에
신종 전염병이 나올 때 바로 쓸 수 없는 한계가 있습니다.