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미생물이야기 동물 바이러스 (Animal Viruses)
2013-08-08 12:25:29
이엠생명과학연구원

동물 바이러스 (Animal Viruses)

 

1. 동물 바이러스란 

     바이러스는 반드시 숙주세포에 감염되어 증식하는 생명체로서 숙주와 떨어져서는 그 존재를 생각해 볼 수 없는 생명체이다.  동물 바이러스는 동물에 감염되어 증식하는 바이러스를 말하며, 바이러스에는 숙주에 따라 식물바이러스, 세균바이러스 (bacteriophage), 곰팡이 바이러스 등 여러 가지 가 존재한다.  일반적으로 바이러스는 숙주를 바꿀 수가 없다.  예를 들어 어떤 동물 바이러스가 어느 날에는 식물에 감염되어 식물바이러스로 전환되는 경우는 거의 불가능하다.  더 나아가 같은 동물 바이러스라 하더라도 어떤 것은 사람에게만 감염되고 원숭이에조차도 감염되지 못하는 바이러스가 있는 가하면, 어떤 것은 다양한 종류의 동물에 감염될 수 있는 것도 있다.   지금부터는 강의 내용을 동물바이러스 특히 사람의 바이러스에 대하여 중점을 두고 진행하고자 한다.   

 

   

 2. 동물 바이러스의 분류 (classification)

      바이러스를 분류하는 것은 다른 생명체에서처럼 매우 중요한 일이다.  특히, 새로운 질병을 일으키는 바이러스가 발견된다면, 이 새로운 바이러스를 어느 바이러스 그룹에 분류할 수 있는 가를 결정하는 일은 그 바이러스 감염증에 대한 문제의 상당부분 해결하는 것과 같다.  왜냐하면, 기존의 알려진 바이러스와의 유사성을 이용한다면 그 새로운 바이러스의 성질에 대하여 어느 정도 추측할 수 있기 때문이다.  

      바이러스는 그 모양을 가지고 구분하기에는 그 모양이 너무 단순하다.  그러나 일반적으로 바이러스를 비리온의 모양과 envelope 유무에 따라 다음의 다섯가지로 구분한다. 
        

 

 

         표) 바이러스의 다섯 가지 그룹.

        1. 엔빌롭이 없는 다면체형 바이러스 (naked icosahedral virus)
        2. 엔빌롭이 있는 다면체형 바이러스 (enveloped icosahedral virus)
        3. 엔빌롭이 없는 나선형 바이러스 (naked helical virus)
        4. 엔빌롭이 있는 다면체형 바이러스 (enveloped helical virus)
        5. 복합형 바이러스 (complex virus, pox virus, T bacteriophage)

    

 

 

  동물 바이러스는 그들의 생물학적 성질에 따라 여러 가지 방법으로 분류하기도 하였다. 바이러스가 감염하는 숙주의 종류에 따라 (숙주 범위, host range) 조류에 감염되는 바이러스는 avian을, 말에 감염되는 바이러스는 equine을, 포유동물에 감염되는 바이러스는 mammalian을, 사람에게 감염되는 바이러스는 human 등의 말을 바이러스 이름 앞에 붙이기도 하였다.  또한 생쥐에 감염되면 murine을, 고양이에 감염되면 feline을, 돼지에 감염되면 swine을, 소에 감염되면 bovine을 붙이기도 하였다.  예를 들어, HIV는 사람의 면역결핍바이러스 (human immunodeficiency virus)로서 사람의 바이러스라는 뜻이다.  바이러스는 또한 감염되는 숙주의 조직 친화성 (tissue tropism)에 따라 encephalomyelitis virus (뇌염바이러스), poliomyelitis virus (소아마비바이러스) 등으로 불리기도 하였다.  뇌염바이러스라는 말은 바이러스가 뇌와 같은 중추신경계 조직에 침투하여 질병을 일으킨다는 뜻이다. 그외에도 바이러스가 일으키는 질병의 종류에 따라 바이러스를 구별하기도 하였으며, 질병이 발생하는 지역에 따라 구분하기도 하였다.  이러한 방법등으로 바이러스를 구별하면, 바이러스의 숙주가 무엇인지 어떤 질병을 일으키는 지 등은 쉽게 알수가 있으나 그들 바이러스들 간의 생물학적인 근친관계에 대하여는 거의 짐작하기가 어려웠다.     

      바이러스를 생물학적인 연관성에 따라 보다 과학적으로 분류하기 위하여 바이러스 분류에 관한 국제 위원회 (International Committee on Taxonomy of Viruses, ICTV)가 조직되었으며, 이 위원회는 virion의 모양 및 크기, genome의 구조 및 복제 방식, protein의 생산 방법, 물리적인 성질, 생물학적인 성질 등을 종합하여 바이러스를 다음의 단계로 분류한다

              family (족) -subfamily (아족) -genus (속) -species (종) -strain/type (주/형)

       바이러스 family 이름에는 바이러스 이름 뒤에 -viridae를 붙이기로 하였으며, subfamily 이름에는 뒤에 -virinae를 붙이기로 하였다.  그리고 genera, species등은 그대로 virus라는 이름을 붙이기로 하였다.   예를 들어 백시니아바이러스는 Family Poxviridae, Subfamily Chordoposvirinae, genus Orthopoxvirus, vacciniavirus로 표시할 수 있다.

 

 

 

 

 

3. 바이러스 핵산의 성질에 따른 Baltimore의 분류법

    현재 바이러스를 분류할 때 가장 보편적으로 이용되는 방법은 핵산의 종류에 따른 분류하는 방법으로 D. Baltimore에 의하여 정리되었다.  이 방법에 의한 분류에 이용되는 핵산의 성질에는 genome이 DNA 인지 RNA 인지, genome이 한가닥 (single stranded) 인지 두가닥 (double stranded) 인지, genome이 반수체 (haploid) 인지 배수체 (diploid) 인지, genome이 한가닥 RNA인 경우 그 RNA의 염기배열이 mRNA와 같은지 (positive sense) 아니면 상보적인지 (negative sense) 아니면 두 가지 경우가 모두 존재하는 지 (ambisense), genome의 구조가 양쪽 끝이 있는 선형인지 (linear) 아니면 원형 (circular) 인지, genome이 하나로 연결되어 있는지 (non-segmented genome) 아니면 여러 조각으로 나누어져 있는 지 (segmented genome) 등이 이용되고 있다.  Baltimore는 이러한 핵산의 성질을 비교하여 동물 바이러스를 다음의 7가지로 구분하였다.

 

 

  • I: dsDNA viruses (e.g. Adenoviruses, Herpesviruses, Poxviruses)
  • II: ssDNA viruses (+)sense DNA (e.g. Parvoviruses)
  • III: dsRNA viruses(e.g. Reoviruses)
  • IV: (+)ssRNA viruses (+)sense RNA (e.g. Picornaviruses, Togaviruses)
  • V: (−)ssRNA viruses (−)sense RNA (e.g. Orthomyxoviruses, Rhabdoviruses)
  • VI: ssRNA-RT viruses (+)sense RNA with DNA intermediate in life-cycle (e.g. Retroviruses)
  • VII: dsDNA-RT viruses (e.g. Hepadnaviruses)



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