(Jennifer Brisson, an associate professor of biology at the University of Rochester, and her former postdoctoral student Benjamin Parker uncovered genes that influence whether aphids produce wingless (aphid on the left) or winged (aphid on the right) offspring in response to crowding in their environment. Credit: University of Rochester / Omid Saleh Ziabari)
바이러스는 다른 세포에 기생해서 자신을 증식시키는 유기체입니다. 사실 증식 외에는 하는 일이 없고 반드시 다른 세포의 물질을 이용해 증식하기 때문에 일반적으로 숙주에 해를 끼치는 존재라고 할 수 있습니다. 하지만 항상 그렇듯이 예외는 존재합니다. 놀랍게도 바이러스에서 유래한 유전자가 숙주에 이롭게 작용하는 경우도 있습니다.
로체스터 대학의 제니퍼 브리슨 교수 (Jennifer Brisson, an associate professor of biology at the University of Rochester)와 그 동료들은 진딧물(pea aphid)의 유전자에서 이런 증거를 찾아냈습니다. 진딧물은 환경이 좋을 때는 매우 빠른 속도로 증식하는데 이 때는 아예 날개가 없는 후손을 대량으로 낳습니다. 어차피 한 식물에서 수액을 최대한 빨아먹기 때문에 날개가 필요 없습니다. 하지만 너무 많은 진딧물이 모여 있으면 날개를 지닌 후손을 낳아 개체수를 분산시킵니다.
연구팀은 이에 관련된 유전자를 확인하던 중 날개를 만들도록 촉진하는 유전자가 사실은 바이러스에서 유래했다는 사실을 발견했습니다. 이 바이러스는 덴소바이러스 (densoviruses)라는 곤충에 감염되는 바이러스로 날개가 생기도록 촉진하는 이유는 바이러스를 더 널리 전파하기 위한 목적으로 생각됩니다. 감기 바이러스가 기침을 유발해 더 많이 전파되는 것과 유사합니다. 덴소바이러스 유전자는 완전히 숙주 유전자와 통합된 후 이제는 숙주의 이익을 위해 같이 협동하는 것으로 보입니다.
사실 유전자의 궁극적인 목표가 자기 증식이라는 점을 생각하면 매우 합리적인 결합인지도 모르겠습니다. 물론 이런 사례는 진딧물만이 아니라 인간을 포함한 다른 종에서도 발견되고 있습니다. 많은 기생 생물이 공생 관계로 진화한 것처럼 바이러스 역시 예외가 아닐 수 있음을 보여주는 사례입니다.
참고
Benjamin J. Parker et al. A Laterally Transferred Viral Gene Modifies Aphid Wing Plasticity, Current Biology (2019). DOI: 10.1016/j.cub.2019.05.041
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