[바이러스학] (동물) 바이러스 구조, 모양

바이러스는 간단히 말해서 DNA 혹은 RNA와 같은 유전적인 정보(genetic information)가 capsid라는 단백질로 둘러싸여있는걸 말합니다. capsid(캡시드)는 단백질 껍데기라고 보면 됩니다. 바이러스입자를 Virion(비리온)이라고도 하는데, 비리온은 nucleic acid와 protein coat(capsid) 전체를 일컫는데요. 숙주세포에 드러가지 않은, 외부환경에 있는 상태의 바이러스를 말합니다. 

바이러스가 살아있는 생명체인지 아닌지에 대한 논란은 계속 되고 있는데요. 보통 세포 밖에서는 활동을 못하고요(not alive). 여기서 말하는 활동이란, 복제한다던가, 새끼 바이러스 (viral progeny)를 만들어내지 못한다는걸 말합니다. 하지만 일단 숙주 세포에 들어가게되면 활동하기 시작하죠. (intracellular parasite) 바이러스는 숙주세포가 어떤거냐에 따라, 동물바이러스, 식물바이러스, 세균바이러스로 구분됩니다. 포스팅은 동물바이러스에 대한 내용입니다. 

박테리아와 다르게 랩에서 연구하기 힘든데요. pure culture에서 자랄 수 없고, 일단 숙주가 필요하기 때문입니다. 그리고 사이즈도 작아서 electron microscope에서 관찰할 수 있어요. 크기가 얼마나 작냐면~ 

바이러스 크기 

왼쪽은 적혈구고, 회색은 E.coli박테리아입니다. 어떤 바이러스보다 적혈구가 훨씬 더 커요. Mimivirus는 세번째로 가장 큰 바이러스인데 그림 보면 어느정도 크기인지 짐작 가죠? 제일 작은 바이러스는 Parvovirus라고 불리는 spherical virus입니다. 바이러스 안에 2개의 genes이 들어있어요. 아래 그림 Poliovirus 동그란 점이 보이는데 얘가 30nm고, Parvovirus는 17nm정도예요. 

바이러스 분류 

동물바이러스는 크게 노출바이러스(Naked virus)와 피막바이러스(Enveloped virus)로 나눌 수 있습니다. 아래그림은 Naked Virus이고요, 그 아래 그림은 Enveloped Virus입니다. 

캡시드(Capsid)는 캡소미어(capsomere)라는 단백질의 작은단위의 집합체예요. 간단한 바이러스는 한 종류의 단백질로 캡시드가 이뤄지기도 하고, 복잡한 바이러스는 여러 종류의 단백질로 이뤄져있기도 합니다. Nucleic acid와, capsid를 합쳐서 Nucleocapsid라고 말해요. 

피막바이러스의 외피는 지질이중층으로 구성되어있습니다. Nucleic acid와 Envelope사이에는 matrix protein (tegument layer)이 있는데요. 감염시킬때 바로 작용할 수 있는 효소(enzymes)이나 단백질등이 들어있어요. 

바이러스 모양 

동물바이러스는 그 모양에 따라 크게 세가지로 나눌 수 있습니다. icosahedral (정이십면체 바이러스), helical (나선형바이러스), complex (복합형바이러스). 복합형바이러스는 주로 정이십면체의 nucleocapsid의 머리부분과 나선모양의 꼬리부분으로 이뤄져있어요. 아래 그림 참고하세요~ 

Viral Genomes 바이러스 유전자 정보 

Capsid안에 유전자 정보가 DNA가 들어있던가, 혹은 RNA만 들어있던가, 아니면 둘 다 들어있기도 하는데요. Linear, circular 모양도 다양하고, Double-stranded, Single-stranded 아니면 Segmented(조각)로도 들어있습니다. 보통 한 조각이 하나의 단백질을 만들긴 하는데, 바이러스가 워낙 다양하고 변이도 많이 일어나서 항상 그렇다는건 아닙니다. 

보통 DNA 바이러스가 RNA 바이러스보다 더 큰데요. 왜냐하면 DNA가 RNA보다 더 stable(안정적)이거든요. 참고로 RNA strands가 길수록 더 취약(fragile)합니다. 작은 RNA genome을 가질수록 얘네들이 replicate될때 변이(mutation, 에러)가 (DNA 바이러스보다) 많이 생겨요.