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[지식더하기] 바이러스는 몸에 나쁘다?

10월 16 업데이트됨

바이러스는 일반인에게는 흔히 세균과 비슷한 존재로 여겨지기도 합니다. 왜냐하면 둘 다 우리에게 병을 일으키는 존재로 일상속에서 인식되고 있기 때문이죠. 하지만 둘 간에는 엄연한 차이가 있습니다. 우선, 세균은 확실히 생물로 분류되지만 바이러스는 생물의 정의에 따라 생물로 분류될 수도 있고 아닐 수도 있습니다. 왜 그런지를 알려면, 우선 생물인지 아닌지를 어떻게 분류하는지 알 수 있어야 합니다.


생물의 특성을 통해 알아보는 바이러스

많은 생물학 교과서에 나와 있듯이, 생물의 특성은 크게 6가지로 볼 수 있습니다. 첫 번째로, 생물은 언제나 여러가지 구조로 구성되어 있습니다. 생물학자 마다 그 구조를 구별하는 방법을 다르지만 대부분의 생물학자들은 원자(순물질(원소)의 가장 작은 화학적 구성 단위,예를 들자면 탄소 원자), 분자(연결된 분자들의 집합,예를 들자면 DNA 분자), 세포소기관(세포내에서 특정한 기능을 수행하는 막으로 구분되는 구조, 예를 들자면 엽록체), 세포(생명의 기본적인 단위이고 다세포 생물은 여러 개의 세포로, 단세포 생물은 단 한 개의 세포로 구성되어 있습니다, 예를 들자면 잎 세포), 조직(같은 목적으로 특정한 기능을 수행하며 살아가는 세포들의 집합, 다세포 생물에서만 존재, 예를 들자면 울타리 조직), 기관(서로 상호작용하면서 특정한 기능을 이끌어 낼 수 있는 조직의 모임, 다세포 생물에서만 정의 된다, 예를 들자면 잎), 기관계(물리적, 또는 화학적으로 같은 기능을 함께 작용하는 연결된 기관들, 다세포 생물에서만 정의 된다, 예를들자면 식물의 지상부), 개체(예를 들자면 하나의 아카시아 나무), 개체군(같은 시간과 같은 장소에 존재하고 있는 같은 종들의 개체의 모임, 예를 들자면 여러 그루의 아카시아 나무), 군집(동일 지역을 점유하고 있는 모든 개체군들의 집합, 예를 들자면 사바나의 모든 개체군), 생태계(한 지역의 생물과 무생물인 구성성분의 총집합체, 예를 들자면 사바나), 생물권(생물이 존재할 수 있는 지구의 대기권, 지구 생태계) 순서로 생물의 구성 체계를 정의 합니다.


생물의 구성 체계

두 번째 생물의 특성은 에너지 대사 입니다. 각 세포 안에서 일어나는 수없이 많은 화학반응에 의해 생명이 유지되는데, 이 반응들을 모두 합쳐서 물질대사라고 하고, 이 반응들을 통해 생명체가 에너지를 획득하고 사용하며, 새로운 구조를 만들기 위한 영양물질들을 얻고, 낡은 것을 수선하며, 번식할 수 있습니다. 이때 에너지와 원료물질의 공급원에 기초하여 생명체들을 구분할 때 정의 되는 생물 용어가 생산자, 소비자, 분해자입니다. 생산자는 독립 영양 생물이라고도 부르는데, 무생물 원료들로부터 에너지와 영양소를 획득하여 살아갑니다. 가장 친숙한 생산자는 태양의 빛에너지를 획듣하는 식물과 미생물들이지만, 일부 세균들은 암석으로부터 화학 에너지를 얻을 수 있습니다. 세 번째로는 항상성으로 주변 환경이 변화하더라고 세포 내부의 조건들은 일정한 범위 내에서 유지되어야 한다는 것입니다. 또한 생명은 외부에서 주어진 자극에 대해 반응을 자극과 반응에 대한 특성을 가지고 스스로를 번식하고, 생장, 발생을 한다는 특성과 진화한다는 특성도 항상 가져야 합니다.

여기에서 바이러스의 구조를 살펴 보자면, 단백질 껍질 내에 유전 정보가 저장 되어있는 형태이고, 선택적으로 바이러스 바깥쪽을 둘러싸고 있는 피막(외피)이 존재합니다. 이 기본 구조를 보면 알 수 있듯이 세포로써 반드시 갖춰야만 하는 필수적인 세포 소기관인 리보솜이 일반적으로 존재 하지 않아 바이러스는 아까 말한 생물의 첫번째 특징인 생물의 구성 체계에 포함 될 수 없습니다. 또한 바이러스는 그 자체에서 외부의 자극에 대한 반응을 할 수 없고, 내부의 항상성(pH, 온도 등)을 유지 할 수도 없습니다.


생명의 특성 5가지를 나열한 표이다.

분류학을 통해 알아보는 바이러스


또한 바이러스를 생물로 분류할 수 없는 이유 중 하나는 생물을 그 종류에 따라 분류하고 비슷한 종끼리 묶는 학문인 분류학에서 생물을 분류할 때 자주 사용되는 것인 분류 단위(Species, Genus, Family, Order, Class, Phylum, Kingdom, Domain) 중 어느 것에도 속하지 않습니다.



이와 반면에 세균은 아래에 있는 Phylogenetic Tree of Life에서 볼 수 있듯이 Bacteria라는 Domain 그 전체를 차지하고 있습니다.

세균과 바이러스의 또 다른 점은 세균은 그 자체적으로 E를 생산하고, 번식하며 살아 갈 수 있는 반면 바이러스는 세포의 구조와 기능을 가지고 있지 않고, 스스로 생식, 대사, 자극에 대한 반응을 하지 못하기 때문에 바이러스는 항상 숙주세포가 있어야만 번식이 가능합니다. 또한 세균은 그 종류 중 우리에게 유익함을 주는 것이 더 많은 반면(예-유산균, 효모 등) 바이러스는 그 대부분이 우리에게 기생해 삶으로써 질병을 일으킵니다. 또한 세균에 의해 감염된 병의 경우 항생제로 세균들을 죽임으로써 치료할 수 있지만 바이러스는 그 자체가 생명이 아니기 때문에 백신 또는 항바이러스제로만 치료 가능하다.



세균에 의해 걸리는 질병의 예로는 식중독, 피부병, 콜레라 등이 있고 바이러스에 의해 걸리는 질병의 예로는 감기, 독감, 천연두, 에이즈 등이 있다. 상대적으로 바이러스에 의해 걸리는 질병이 세균에 의해 걸리는 질병보다 치료가 어렵다고 한다.


Bacterium 과 Virus의 차이점을 비교한 표이다

바이러스의 역이용


바이러스는 일반적으로 모든 세포에게 악영향을 주고 기생하기 때문에 모든 바이러스가 인간에게 악영향을 준다고 생각할 수도 있다. 특히 바이러스가 세포에 침투한 뒤 빠져 나갈때는 세포가 터지거나 세포막 성분이 부족해 죽는 경우가 대부분이다. 그러나 바이러스가 일반적으로 모든 세포에게 악영향을 주고 기생한다는 점을 이용해서 세균을 죽일 수도 있다. 최근 과도한 항생제 투여로 세균이 항생제에 대해 면역이 생겨 어떤 항생제에도 죽지 않는 일명 '슈퍼박테리아'가 탄생하고 있다. 이때 사용할 수 있는게 세균에 기생하고 악영향을 주는 바이러스인 박테리오 파지를 사용할 수 있다.


이를 통해 바이러스라고 해서 모두 인간에게 악영향을 끼치는 것은 아니며, 오히려 인간을 위협하는 슈퍼 박테리아를 제거할 수도 있다는 것을 알 수 있었다.



바라던 바이오 2019 여름호

작성자: 19-076 이준민

분야: 분자/세포생물학, 면역학


참고문헌:

[1]Marielle Hoefnagels Dr., Biology: The Essentials

[2]Lisa A.Urry, Campbell Biology


이미지:

[1] Marielle Hoefnagels Dr., Biology: The Essentials

[2]https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4a/PhageExterior.svg/250px-PhageExterior.svg.png

[3] https://biologydictionary.net/wp-content/uploads/2017/01/Biological-classification.jpg

[4] http://library.open.oregonstate.edu/microbiology/wp-content/uploads/sites/5/2017/07/2000px-Viral_Tegument.svg_-1-1024x666.png

[5] http://bioweb.uwlax.edu/bio203/s2012/kuhn_mack/phylogenetic%20tree.jpg

[6]https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%B0%95%ED%85%8C%EB%A6%AC%EC%98%A4%ED%8C%8C%EC%A7%80


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