(This colorized transmission electron microscope image shows a newly discovered satellite virus latched onto its helper virus. This research represents the first time scientists have observed one virus attached to another. Out of 50 observed helpers, 40 had a satellite bound. Bioinformatic analysis of the satellite and helper viruses’ genomes provides clues as to why the satellite may have evolved to attach to the helper, and suggests this pair may have been co-evolving for about 100 million years. Credit: Tagide deCarvalho)
바이러스는 스스로 대사하고 복제할 수 있는 생명체의 특징이 결여된 유기물로 증식을 위해서 반드시 다른 세포가 필요합니다. 이런 특징 때문에 생명과 무생물의 경계에 있다고 평가받지만, 바이러스라고 다른 바이러스에 무임 승차하지 말라는 법은 없습니다. 일부 바이러스들은 유전자를 보호하는 껍질인 캡시드 (capsid) 같은 핵심적인 물질을 생산하는 능력까지 잃어버려 다른 바이러스에 의존해 증식합니다. 기생의 기생이라고 할 수 있는데, 남에게 의존하는 바이러스의 최종 진화형일지도 모릅니다.
이런 위성 바이러스 (satellite virus)는 이미 그 존재가 알려져 있기는 했지만, 위성 바이러스를 돕는 바이러스 (helper virus)에 붙어 이동하는지 아니면 단순히 그 주변에 있다가 같이 감염되는 것인지는 잘 몰랐습니다. 스스로 움직일 수 없는 바이러스의 특징을 생각하면 다른 바이러스에 붙어 이동하는 것이 가장 합리적인 해결책이지만, 실제로 그 모습을 보기는 어려웠습니다.
메릴랜드 볼티모어 카운티 대학 (University of Maryland Baltimore County, UMBC)의 과학자들은 워싱턴 대학의 과학자들과 협력해 최초로 다른 바이러스에 붙은 위성 바이러스의 모습을 전자 현미경으로 포착했습니다. (사진) 이는 처음으로 확인된 것입니다.
이 위성 바이러스는 박테리오파지의 캡시드와 꼬리가 연결된 목 부분에 결합해 바이러스가 숙주 세균 표면에 붙으면 같이 유전자를 삽입합니다. 독자적으로는 숙주 세포에 붙거나 내부에서 증식할 수 없는 만큼 이렇게 붙어서 이동하는 것이 가장 합리적인 해결책입니다. 연구팀은 검체의 80% (50개 중 40개)에서 위성 바이러스가 숙주 바이러스의 목에 붙어 있는 모습을 확인했습니다.
이 연구는 과학자들에게 한 가지 더 흥미로운 질문을 던지고 있습니다. 지금까지 연구자들이 오염이라고 생각했던 바이러스나 유전자가 사실은 위성 바이러스에 의한 것일지도 모른다는 것입니다. 생각보다 더 많은 위성 바이러스가 있는 것은 아닌지 다시 연구해볼 필요가 있습니다.
개인적인 궁금증은 이 위성 바이러스가 숙주 바이러스에 미치는 영향입니다. 감염을 돕는지 아니면 반대로 숙주의 자원을 소모해서 방해하는지에 따라 바이러스 치료에 활용할 수 있을 것으로 생각합니다.
참고
https://phys.org/news/2023-11-first-ever-virus.html
Tagide deCarvalho et al, Simultaneous entry as an adaptation to virulence in a novel satellite-helper system infecting Streptomyces species, The ISME Journal (2023). DOI: 10.1038/s41396-023-01548-0
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