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2013년 10월 15일 화요일

역사상 가장 거대한 초대형 바이러스 발견



 바이러스 (Virus) 는 사실 생명체와 무생물의 경계에 위치하는 감염성 병원체로써 스스로는 생명활동과 증식을 할 수 없기 때문에 반드시 숙주 세포에 의지해서 증식하는 특징을 가지고 있습니다. 대부분의 바이러스는 마이크로미터 이하의 수십 - 수백 나노미터 단위의 크기이며 RNA 든 DNA 든 간에 극소수의 유전 물질과 껍데기, 그리고 숙주세포에 달라붙을 수 있는 단백질 따위로 구성되어 있습니다. 이는 바이러스의 나름의 생존 전략이라고 할 수 있는데 어차피 기생 유전자 + 껍데기의 구성인 만큼 나머지 불필요한 것은 다 버린 구조라고 말할 수 있습니다. 


 그런데 10 여년전 과학자들은 이런 바이러스의 정체성에 반기를 드는 듯 한 기묘한 바이러스를 발견했습니다. 바이러스 치곤 이상하게 거대한 사이즈 때문에 이 바이러스는 메가바이러스 (Megavirus) 라고 불렀습니다. 그래도 크기가 0.7 micrometer 는 넘지 않았지만 아무튼 바이러스치곤 너무 거대한 크기였고 유전자 (gene) 숫자도 무려 1100 개에 달했습니다. (총 1.2 megabase) 여기에 속하는 대표적인 바이러스는 Megavirus chilensis 로 숙주인 Acanthamoeba 속의 아메바로 부터 분리했습니다.


 한동한 과학자들은 이보다 더 큰 바이러스는 발견할 수 없을 것으로 생각했지만 놀랍게도 15000 km 떨어진 두 장소에서 독립적으로 이 보다 더 큰 바이러스가 발견되었다는 소식입니다. 그 주인공은 칠레의 해안가에서 발견된 Pandoravirus salinus  와 호주의 멜버른에서 발견된 Pandoravirus dulcis   입니다. 새로 발견된 바이러스는 판도라 바이러스 속이라는 같은 속에 속하는데 지구의 정반대에서 동시에 발견되었다는 점도 희안하긴 합니다. 


(새롭게 발견된 판도라 바이러스속의 Pandoravirus salinus . 아래 작은 막대가 0.2 μm /  0.2 μm Pandoravirus salinus observed under the electron microscope. (Credit: ⓒ IGS CNRS-AMU) ) 


 아무튼 이 바이러스는 크기가 거의 1 μm 에 육박해 거의 작은 박테리아에 근접한 크기를 자랑합니다. 그리고 그 안에는 대단히 많은 수의 유전자가 존재합니다. 칠레의 바닷물에 발견된  Pandoravirus salinus 는 최대 2.5 megabase 의 genome 을 가지고 있고 호주의 민물에서 발견된 사촌인 Pandoravirus dulcis 은 이보다 약간 적은 1.9 megabase 의 genome 을 가지고 있습니다. 대체 왜 이 녀석들이 이렇게 거대한 몸집과 아주 많은 유전자를 가지고 있는지 현재까지 확실한 것은 없습니다. 한가지 확실한 것은 너무 거대한 몸집 덕분에 박테리아를 숙주로 삼을 수는 없고 대형 아메바를 그 숙주로 삼고 있다는 점입니다. 


 아마 크기보다 더 당혹스러운 사실은 Pandoravirus salinus  의 유전자를 해독한 결과 기존에 알려진 모든 바이러스 및 세포 생물체 유전자와 유사한 것은 6% 정도에 불과하다는 점입니다. 대부분의 유전자가 이전에 알려지지 않은 것이라는 사실은 어떻게 보면 꽤 흥미로운 사실입니다. 더구나 유전자 역시 대략 2556 개의 단백질을 코딩하는 것으로 보이는데 대체 왜 이렇게 많은 유전 정보가 담겨 있는지 역시 현재로써는 확실한 부분이 없습니다. 


 호기심을 자극하는 판도라의 상자 같은 이 바이러스는 생물의 진화가 우리의 생각보다 복잡하고 다양한 방식으로 이뤄진다는 증거 중에 하나일 것 같습니다. 어쩌면 세포 생물과 바이러스 사이의 진화적 연결 고리를 설명해줄 녀석인지도 모르죠. 아무튼 이제 막 연구가 시작 되었기 때문에 향후 흥미로운 내용들이 대거 밝혀지지 않을까 생각됩니다. 이 연구는 Science에 실렸습니다. 


 참고 




Journal Reference:
  1. N. Philippe, M. Legendre, G. Doutre, Y. Coute, O. Poirot, M. Lescot, D. Arslan, V. Seltzer, L. Bertaux, C. Bruley, J. Garin, J.-M. Claverie, C. Abergel. Pandoraviruses: Amoeba Viruses with Genomes Up to 2.5 Mb Reaching That of Parasitic Eukaryotes. Science, 2013; 341 (6143): 281 DOI:10.1126/science.1239181
              

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