(The virus SW1 is carried by cells so that related bacteria may recognize other SW1 carriers and kill bacteria that do not have the virus, giving bacteria with SW1 a competitive advantage when foraging for food. Credit: Sooyeon Song and Missy Hazen/Penn State)
바이러스는 박테리아나 다른 진핵세포에 침투한 후 다른 세포의 자원을 활용해 증식하고 마지막에는 숙주 세포를 뚫고 나와 다른 세포를 감염시킵니다. 따라서 일반적으로 바이러스는 세균의 천적처럼 생각됩니다. 하지만 모든 세포가 죽는 것은 아니며 일부 세포는 바이러스를 활용하는 경우도 있을 수 있습니다. 최근 펜실베니아 주립 대학의 연구팀은 바이러스를 이용해서 경쟁자들을 제거하는 독특한 대장균 균주를 발견했습니다.
일부 바이러스의 경우 세균에 침투한 후 세균의 DNA와 결합해 오랜 시간 같이 사는 경우가 드물지 않습니다. 장속에 사는 대장균의 경우에도 마찬가지인데, 이 균주 가운데 연구팀은 SW1 이라는 매우 독특한 바이러스 유전자를 발견했습니다. 이 바이러스는 본래 대장균을 사멸시키는 것이지만, 세포를 뚫고 나가 다른 세포를 감염시키는 데 필요한 단백질인 YfdM 유전자를 오래전 잃어버려 평소에는 얌전히 있습니다.
그러나 만약 경쟁 세균이 나타날 경우 숙주 대장균은 YfdM 단백질을 활성화시켜 다른 세포를 공격하기 시작합니다. 일종의 세균간의 생물학전이라고 할 수 있는 셈입니다. 숙주 세포는 이 바이러스에 대한 내성이 있지만, 그렇지 못한 다른 세균의 경우 속수무책으로 당할 수 밖에 없습니다. 박테리아가 바이러스를 무기로 이용하는 경우지만, 반대로 바이러스 입장에서 생각하면 박테리아를 이용해서 새로운 숙주를 찾는 셈이 될 수도 있습니다.
연구팀은 이런 독특한 메커니즘이 새로운 박테리아 치료법 개발에 도움을 줄 것으로 기대하고 연구를 계속하고 있습니다. 좀처럼 상상하기 어려웠던 바이러스와 박테리아의 독특한 공생 관계라고 하겠습니다.
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