항원과 항체, 바이러스에 대해서(1) - 바이러스의 종류, 증식 방법

 

코로나 19 사태로 인해 바이러스에 대한 관심이 매우 높아졌다. 그런데 간혹 항원과 항체, 바이러스에 대해 오개념을 가진 사람들이 많다. 그래서 바이러스와 항원, 항체에 대해 정확한 개념을 정리하고자 한다.

 

 

 

먼저 바이러스(virus)란 무엇일까?

사실 바이러스는 생물이 아니다.

바이러스는 간단히 말해 '세포의 구조나 대사 기구를 구성하지 못한 채 유전체가 단백질 껍질로 둘러싸여 있는 형태의 감염체'이다.

 

 

 

 

위는 바이러스의 예시를 보여준다. a는 담배모자이크바이러스, b는 아데노바이러스, c는 독감바이러스, d는 박테리오파지이다.

 

바이러스가 생물이 아니라고 했는데, 바이러스가 증식한다는 것과 유전자를 가진다는 것을 들어보았을 것이다. 그러면 도대체 바이러스는 왜 생물이 아닌 것일까?

 

우선 바이러스는 '세포' 가 아니다. 현제 생물의 기준으로는 일단 세포로 구성되어야 한다. 그래도 증식이 가능하고 유전자를 가진다는 바이러스의 특징 때문인지 학자들은 바이러스가 살아있는 것은 아니지만 생명체과 화학물질을 가르는 그 경계에 있다고 생각한다.

 

그렇다면 바이러스는 숙주의 몸에서 어떻게 증식하는 것일까?

 

 

위는 한 종류의 단백질로 구성된 캡시드를 지닌 DNA 바이러스의 가장 단순한 증식 과정을 나타낸 것이다. (캡시드 : capsid, 바이러스의 유전체를 둘러싸는 단백질 껍질) 간단히 과정을 적어보자면

 

1. 바이러스가 숙주세포로 들어간 다음 껍질을 벗고 바이러스 DNA와 캡시드 단백질을 방출한다.

 

2. 숙주 효소가 바이러스 유전체를 복제한다.

 

3. 그동안 숙주 효소는 바이러스 유전체에서 바이러스 mRNA를 전사하고 여기에 또 다른 숙주의 효소가 작용하여 바이러스 단백질을 합성한다.

 

4. 바이러스 유전체와 캡시드 단백질이 새로운 바이러스 입자로 조립되어 세포 바깥으로 방출된다.

 

대충 바이러스가 숙주 세포를 어떻게 이용하는지 알아보았다. 그럼 동물 바이러스의 종류에는 무엇이 있을까?

 

 

 

유형 1 : 이중가닥 DNA 유형 2 : 단일가닥 DNA 유형 3 : 이중가닥 RNA 유형 4 : 단일가닥 RNA 유형 5 : 단일가닥 RNA;mRNA로 작용

유형 6 : DNA 합성의 주형으로 작용

 

현재 유행하고 있는 코로나바이러스(Coronavirus)는 외피가 있고 mRNA로 작용하는 단일가닥 RNA 유형이라는 것을 알 수 있다. 마지막으로 코로나 바이러스와 같은 유형의 바이러스는 어떻게 복제하는지 알아보자.

 

 

 

1. 바이러스 피막의 당단백질이 숙주세포 표면의 특이적 수용체 분자에 결합하여 바이러스가 숙주세포로 침입하는 과정을 돕는다.

 

2. 캡시드와 바이러스 유전체가 세포 안으로 들어간다. 세포 효소가 캡시드를 분해하면 바이러스 유전체가 세포 내로 방출된다.

 

3. 바이러스 유전체는 바이러스 효소가 상보적인 RNA 가닥을 합성할 때 주형으로 작용한다.

 

4. 새로운 바이러스 유전체 RNA는 새로 합성된 상보적 RNA 가닥을 주형으로 하여 만들어진다.

 

5. 바이러스 유전체의 상보적 RNA 가닥은 또한 바이러스의 mRNA로 작용하여 캡시드 단백질과 바이러스 피막에 삽입되는 당단백질을 합성한다.

 

6. 소포가 피막의 당단백질을 원형질막으로 운반한다.

 

7. 캡시드가 조립되면서 바이러스 유전체 분자를 둘러싼다.

 

8. 새로 만들어진 바이러스가 세포에서 분리되어 나온다. 피막에는 바이러스의 당단백질이 소포체에서 유래한 막에 삽입되어 있다.