바이러스의 구조와 종류, DNA와 RNA 바이러스

바이러스로 인한 질병에 끊임없이 노출된 우리 인간은 바이러스로 인해 사망에 이르기도 하지만, 정작 바이러스에 대해서는 잘 모르는 경우가 많습니다. 오늘은 바이러스의 구조, 형태에 따른 특징과 DNA 바이러스와 RNA 바이러스에 대해 알아보겠습니다.

 

 

1. 바이러스의 특징

우선 바이러스는 세균이 아니고 생물도 아닙니다. 바이러스는 스스로 복제할 수 없고, 스스로 에너지를 생산하지도 못하므로 생물이라고 할 수 없습니다.

바이러스의 특징은 다섯 가지로 정리할 수 있습니다. 첫 번째는 병원체 중 가장 작은 존재라는 것입니다. 광학현미경으로는 관찰할 수가 없고, 전자현미경으로 관찰해야 바이러스를 볼 수 있습니다. 두 번째는 유전정보를 가지고 있다는 것입니다. 바이러스는 DNA와 RNA 중에서 하나만을 가지고 있습니다. 그래서 DNA를 가지고 있는 바이러스는 DNA 바이러스, RNA를 가지고 있는 바이러스는 RNA 바이러스라고 부릅니다.

세 번째는 편성 세포 내 기생하는 특징이 있습니다. 바이러스는 세균을 포함해서 살아있는 세포 안에 기생하지 않으면 증식이 전혀 불가능합니다. 그리고 기생하는 세포마다 바이러스 특이성이 존재합니다. 세포마다 세포막에 특이 단백질이 존재하여 해당하는 바이러스만 그 세포에 결합할 수 있습니다. 예를 들면 HIV는 CD4+ 세포에만 특이적으로 결합하여 기생하고, HBV는 간세포에만 특이적으로 결합하여 기생합니다. 바이러스는 세포 안으로 침투하면 세포 내 존재하는 물질을 이용하여 증식하게 됩니다. 네 번째는 에너지 생산계나 단백질 합성계를 가지고 있지 않다는 것입니다. 바이러스는 스스로 에너지를 생산하지 못하기 때문에 필수적으로 숙주에 기생해야 합니다. 다섯 번째는 위에서도 설명했듯이 바이러스를 생물로 취급하지 않는다는 점입니다. 

 

2. 바이러스의 구조, Virion

바이러스의 형태를 관찰하려면 바이러스가 어떤 상황일 때 가능할까요? 정답은 바이러스가 세포 밖에 있을 때입니다. 바이러스가 세포외에 존재할 때에만 바이러스의 형태를 파악할 수 있고, 이 때는 Virion이라는 상태로 존재합니다. 바이러스가 세포 내에 기생하고 있을 때에는 유전자를 펼쳐 증식을 하고 있는 상태이기 때문에 바이러스의 형태가 없어 관찰할 수가 없습니다. 바이러스가 세포 내에 있을 때에는 증식은 가능하지만 다른 세포를 감염시키는 것은 불가능합니다. 증식이 끝나고 세포 밖으로 나온 바이러스는 증식은 할 수 없지만 감염력을 지니게 됩니다.

세포 밖에서의 바이러스는 입자모양으로 존재하는데, 이 입자를 Virion이라고 합니다. Virion 형태로서의 바이러스는 증식을 하기 위한 재료를 가지고 있지 않기 때문에 증식을 할 수는 없습니다. 하지만 일정한 골격과 유전정보를 가지고 있기 때문에 세포를 감염시킬 수 있습니다.

Virion은 공통된 두 가지 구조를 가지고 있습니다. 바로 core와 capsid입니다. 핵산이라는 의미의 core에는 DNA와 RNA 두 종류가 있고 바이러스마다 가지고 있는 개수도 다릅니다. 캡슐이라는 의미의 capsid는 핵산을 둘러싸고 있는 단백질로 핵산을 보호하는 기능을 하고, capsid의 모양에 따라 바이러스 종류도 달라집니다. 이 외에도 일부 바이러스는 envelope 구조를 가지고 있는데, 이 envelope은 이중막으로 되어 있고 spike라고 불리는 당단백질이 둘러싸고 있습니다.

 

3. 바이러스의 분류와 종류

바이러스는 핵산의 종류, 핵산의 개수, capsid의 모양, envelope의 유무에 따라 분류할 수 있습니다. 가장 기본은 핵산의 종류에 따라 구분하는 것입니다. 바이러스를 구분할 때 가장 먼저 DNA 바이러스인지, RNA 바이러스인지 분류하는 것입니다.

DNA 바이러스 종류는 더 자세히 Parvovirus과, Papovavirus과, Adenovirus과, Herpesvirus과, Hepadnavirus과, Poxvirus과로 나눌 수 있습니다. RNA 바이러스는 Picornavirus과, Calicivirus과, Reovirus과, Togavirus과, Flavivirus과, Orthomyxovirus과, Paramyxovirus과, Rabdovirus, Filovirus, Coronavirus과, Bunyavirus과, Retrovirus과, Arenavirus과로 나눌 수 있습니다. 그리고 각 과명 별로 envelope의 유무, 입자의 직경, 핵산의 구조에 따라 여러 가지 바이러스 종류로 나눌 수 있습니다.