프랑스의 과학자들이 시베리아의 영구 동토에서 3 만년전의 거대 바이러스를 찾아내는 데 성공했다고 합니다. 3만년 전의 바이러스를 다시 증식시켰다는 점도 놀랍지만 더 놀라운 부분은 이 바이러스의 크기입니다. 이전에 역사상 가장 거대한 바이러스로 소개드린 Megavirus chilensis (http://blog.naver.com/jjy0501/100197950982 참조) 의 경우 1 μm 나 되는 큰 크기를 자랑했는데 새롭게 발견이 이 고대의 거대 바이러스는 무려 1.5 X 0.5 μm 의 크기로 작은 박테리아와 크기를 비교할 수 있을 정도로 큽니다.
(새롭게 발견된 거대 바이러스 Pithovirus sibericum 의 투과 전자 현미경 사진. An ultrathin section of a Pithovirus particle in an infected Acanthamoeba castellanii cell observed by transmission electron microscopy with enhancement using the artistic filter "plastic packaging" provided by Adobe Photoshop CS5. Credit: Julia Bartoli and Chantal Abergel, IGS and CNRS-AMU. )
Pithovirus sibericum 는 북극해와 태평양 사이에 있는 시베리아 동쪽 끝의 추코트카 (Chukotka) 자치구의 영구 동토층 (30 미터 지하) 에서 발견되었습니다. 이 영구 동토의 평균 기온은 섭씨 - 13.4 도로 오랜 시간 이 바이러스를 얼려서 보존한 것으로 보입니다.
바이러스에는 진짜 단순하게 몇개의 유전자와 간단한 단백질 껍데기로 구성된 것 부터 수백개 이상의 유전자와 효소, 큰 외피를 가진 아주 복잡한 종류까지 아주 다양합니다. 그 중에서 피쏘바이러스 (Pithovirus) 는 nucleocytoplasmic large DNA viruses (NCLDV) 라는 부류에 속하는 아주 큰 바이러스입니다. 다만 이들 가운데는 새로운 카테고리에 속하는 고대 바이러스입니다. 이번 연구에 의하면 피쏘 바이러스는 대형 바이러스가 속한 메가 바이러스 (Megavirus) 와는 유전적으로 다르지만 어느 정도 연관 관계가 있는 것으로 보인다고 합니다.
( 숙주인 Acanthamoeba castellanii 안에 에 있는 Pithovirus sibericum 의 투과 전자 현미경 사진 An ultrathin section of a Pithovirus particle in an infected Acanthamoeba castellanii cell observed by transmission electron microscopy. The length of the particle is ~1.5 µm with a 0.5 µm diameter. Credit: Julia Bartoli and Chantal Abergel, IGS and CNRS-AMU. )
이 dsDNA 바이러스는 무려 500 개의 개별적 유전자를 가지고 있으며 대형 단세포 동물인 아메바에 기생해 살아갑니다. 특히 토양에 흔하게 존재하는 단세포 동물인 Acanthamoeba 에 기생해 증식합니다. (물론 바이러스가 증식하면 세포는 죽게됨) 따라서 다행히 인간이나 다른 동식물에는 무해합니다. 따라서 이 바이러스가 살았을 당시에 있던 맘모스나 네안데르탈인들에게도 무해했을 것입니다.
하지만 영구 동토층에서 잠자고 있을 모든 바이러스들이 다 무해하진 않을 수 있습니다. 특히 동물이나 사람에 감염이 될 수 있다면 면역을 가진 개체가 없는 상태에서는 문제가 될 가능성도 있겠죠. 이번 연구를 수행한 프랑스 국립 과학 연구 센터 (France's National Centre for Scientific Research (CNRS)) 의 과학자들은 앞으로 기후 변화에 의해서 영구 동토층이 녹게 되면 이런 문제가 현실화 될 수 있다고 우려했습니다.
한가지 더 생각해 볼 부분은 바이러스가 장기간 보존이 가능한 (매우 단순한 구조를 지니고 있으며 증식하지 않을 때는 사실 살아있다고 보기 어렵기 때문) 특징은 있지만 그럼에도 쉽게 오염도 가능하기 때문에 진짜 3 만년전 그 영구 동토층에서 나온 것이냐는 의문입니다. (즉 3 만년 된 바이러스가 아닐 수 있다는 지적)
연구팀은 여러차례 반복해서 이 바이러스를 샘플에서 분리했고 바이러스 자체가 처음 발견되는 종류이기 때문에 주변 환경에서의 오염 가능성은 낮다고 보고 있습니다. 확실히 흔한 바이러스라면 모를까 이런 희귀한 바이러스가 반복적으로 오염 된다는 것은 생각하기 어려운 일이죠. 그러나 샘플을 발굴하는 과정에서 이 바이러스가 다시 주변 환경으로 퍼저나가는 것은 생각할 수 있을 것 같습니다. 그런 만큼 영구 동토층의 토양 샘플도 조심해서 취급할 필요가 있지 않나 하는 생각도 드네요.
이 연구는 PNAS 에 실렸습니다.
참고
Journal Reference:
- M. Legendre, J. Bartoli, L. Shmakova, S. Jeudy, K. Labadie, A. Adrait, M. Lescot, O. Poirot, L. Bertaux, C. Bruley, Y. Coute, E. Rivkina, C. Abergel, J.-M. Claverie.Thirty-thousand-year-old distant relative of giant icosahedral DNA viruses with a pandoravirus morphology. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2014; DOI: 10.1073/pnas.1320670111
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