바이러스를 무기로 사용하는 박테리아

(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. 

 참고 

https://phys.org/news/2019-04-bacteria-viral-weapon.html