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미생물이야기 바이러스와 숙주세포간의 상호작용과 바이러스와 생명공학
2013-08-09 09:46:02
이엠생명과학연구원

바이러스와 숙주세포간의 상호작용

 

바이러스는 숙주세포에 감염되어 다른 바이러스와 상호작용 할 수도 있으며, 감염된 숙주세포와도 상호작용을 하여 숙주세포에 영향을 미칠 수도 있다.   감염된 바이러스의 genome은 직접적으로 숙주세포의 염색체에 작용하여 숙주세포에 영향을 미칠수도 있으며, 간접적으숙주세포의 유전자 발현이나 복제 등에 영향을 미칠 수 있다.  또한 일부의 경우 감염된 바이러스의 genome이 숙주세포의 염색체에 끼어 들어갈 수 있는 경우가 있다 (삽입, intergration).  이 경우 삽입된 genome 때문에 삽입된 위치 근처의 숙주세포 유전자가 파괴될 수도 있으며, 근처의 다른 유전자의 발현에 영향을 미칠 수도 있다.  더 나아가 삽입된 바이러스 genome이 숙주의 염색체에서 떨어져 나오고 들어가고 하는 과정에서 숙주의 염색체에 전위 (translocation), 역전 (inversion), 결실 (deletion), 삽입 (insertion)등과 같은 변화를 일으킬 수도 있는 것이다.

바이러스에 의한 이러한 변화들은 잘못하면 숙주세포의 증식에 있어서 커다란 변화를 유도할 수도 있다.  그 결과 숙주세포가 주변 상황과는 상관없이 증식하게 되거나 계속하여 증식하게 되었을 때, 이를 숙주세포의 형질전환이라고 부른다.  이러한 형질전환은 숙주세포가 종양세포로 전환되도록 만들 수 있으며, 결과적으로 암세포로까지 발전할 수 있게 만들 수도 있다.  이러한 능력이 있는 바이러스를 종양바이러스 (oncogenic virus)부르며, 그러한 기능을 가진 유전자를 발암유전자 (oncogene)이라고 부른다. 이러한 형질전환은 DNA 바이러스의 감염에 의해서 유도되며, RNA 바이러스 중에는 retrovirus의 감염에 의하여 유도될 수 있다.

 

 

바이러스와 생명공학

 

animal virus는 동물세포에 감염되며, 숙주세포의 유전자와 상호작용을 할 수 있으므로, 숙주세포에 유전자를 옮겨주는 vector로 이용될 수 있다.  이러한 용도로 많이 연구되어지고 있는 바이러스에는 vaccinia virus, retroviral genome, SV40등이 연구되어지고 있으며, 이러한 연구 결과는 사람의 잘못된 유전자를 제대로 된 유전자로 고쳐주는 유전자 치료 (gene therapy)에 이용될 수 있다.  

동물바이러스나 동물바이러스의 유전자는 동물세포에서 특정한 유전자의 발현을 유도할 때에도 이용될 수 있다.  바이러스의 유전자 promoter 와 enhancer등을 특정한 유전자와 연결시켜 원하는 세포나 조직에서 원하는 단백질을 발현시키거나, 실험동물세포에서 원하는 유전자를 대량 발현시켜 유용한 단백질을 얻고자 할 때에도 이용할 수 있다.




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