[생명과학] 바이러스(virus)란 무엇인가?

 

요즘 코로나 바이러스가 너무 심각하다. 많은 사망자 뿐만 아니라 세계 경제에도 영향을 끼치고 있다.

바이러스가 뭐길래 이렇게 사람에게 큰 피해를 가져다 주는 것일까?

 

일단, 바이러스는 생명체가 아니다.

생물 취급을 받고 싶으면 다음과 같은 조건을 만족해야 하는데

1. 생명체는 물질과 에너지를 획득하고 사용한다.
2. 생명체는 복잡하고 조직화된 세포들로 구성되어 있다.
3. 생명체는 활발하게 조직화된 복잡성을 유지한다.
4. 생명체는 자극을 인지하고 반응한다.
5. 생명체는 성장한다.
6. 전체로서의 생명체는 진화할 수 있는 역량을 가지고 있다.

바이러스는 이 조건을 만족하지 않는다. 따라서 바이러스는 생명체 취급을 받지 못한다.

그렇다면 바이러스는 도대체 어떻게 살아가고, 사라지지 않고 계속 생물들을 괴롭히는 것 일까?

 

구성

바이러스는 두 개의 주요 부분으로 구성된다.

1. 유전물질(DNA / RNA)

2. 단백질 껍질

대략 이런 구조. 가성비가 좋아 보인다.

그렇다면 바이러스는 어떻게 생존하는 것일까?

바로 숙주를 이용해 살아간다.

그럼 어떻게 숙주를 이용하는지 알아보자.

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과정

1. 침투

바이러스는 외부 환경에서는 복제할 수 없다. 왜냐하면 복제에 필요한 것들을 갖고있지 않기 때문이다. 그래서 누군가의 '복사기'를 빌려서 자신을 복사해야 한다. 복사를 하기 위해서는 숙주세포 깊숙한 곳으로 들어가야한다. 그곳에 '복사기'가 있기 때문이다.

자, 여기서 문제가 생긴다. 숙주세포 깊숙한 곳으로 어떻게 들어갈지가 문제다. 세포에는 세포막이 있다. 바이러스는 세포막을 어떻게 뚫고 지나갈까? 1. 숙주세포의 세포막에 있는 수용체와 결합하거나 2. 세포막과 어울릴 수 있는 피막을 갖는 것이다.

숙주세포 수용체와 결합할 수 있는 결합 부위를 갖고 있다.

숙주세포의 세포막과 융합될 수 있는 피막을 갖고 있다.

이로서 바이러스는 숙주세포의 세포막을 통과할 수 있게 되었다.

 

2. 합성

이제 본격적으로 바이러스는 숙주세포의 '복사기'를 빌려 쓸 수 있게 되었다. (숙주세포 허락도 없이...) 물론 복사하는 데 필요한 재료도. 바이러스의 유전물질은 숙주세포의 유전물질과 합쳐져 숙주세포는 복제를 하거나 단백질을 만들 때 자신의 것만이 아니라 바이러스의 것 까지 같이 만들어 낸다. 이렇게 바이러스는 자신을 복제한다.

 

3. 조립

만들어진 유전물질과 단백질이 조립된다.

 

4. 방출

바이러스가 밖으로 나올 때는 숙주 세포막을 그대로 덮어서 밖으로 나오거나, 숙주 세포를 터뜨려서 빠져나온다.

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특이성

바이러스는 살아가기 위해서 숙주가 반드시 필요하지만, 그렇다고 아무나 숙주로 삼진 않는다. 이를 숙주 특이성을 갖는다고 하는데, 세균만을 숙주로 삼는 바이러스가 있고, 식물만을 숙주로 삼는 바이러스가 있다. 더 세부적으로 들어가면 특정 세포 형태를 공격하기도 한다. 감기 바이러스는 호흡기를 광견병 바이러스는 신경세포를, AIDS를 유발하는 HIV바이러스는 백혈구 세포를 공격한다.

 

치료

우리에게 심각한 피해를 줄 수도 있는 바이러스를 치료할 수는 없을까?

세균 감염에 항생제가 있다면, 바이러스 감염에는 항바이러스제가 있다. 하지만 바이러스 특성상 숙주세포와 거의 한 몸이기 때문에 자칫 숙주세포도 같이 파괴될 수도 있다. 하지만 우리는 끊임없는 개발을 통해 바이러스 복제에 필요한 효소의 기능을 파괴하거나 차단하는 항바이러스제를 만들어 냈다. 그러나 바이러스는 약에 대한 저항성을 일으키는 돌연변이가 자주 일어나기 때문에 이번에 도움을 줬을지라도 다음에는 효과가 없을 수도 있다.