바이러스
1892년 드미트리 이바노프스키는 병든 담배의 즙을 세균을 모두 걸러 내는 도자기 필터에 통과시켰는데, 그 즙은 여전히 식물을 병들게 했습니다.
세균보다 작은 무언가
담배 모자이크병에 걸리면 담뱃잎에 얼룩덜룩한 무늬가 생깁니다. 1892년 러시아의 식물학자 드미트리 이바노프스키는 이 병의 원인을 찾으려고 도자기 필터를 썼습니다. 이 필터는 1884년 파리에서 샤를 샹베를랑과 루이 파스퇴르가 발명한 것입니다. 이 필터에 난 구멍의 크기는 약 0.1µm로, 0.2µm 이상인 세균을 모두 걸러 낼 만큼 작습니다. 그런데 필터로 걸러 낸 즙이 여전히 병을 일으켰고, 모두가 이것을 뜻밖이라고 여겼습니다. 이바노프스키는 그 원인이 아주 작은 세균이거나 포자일 것이라고 생각했습니다. 1898년 마르티누스 베이에링크는 그 원인이 아예 세균이 아니라고 결론 내렸습니다. 그리고 라틴어로 독을 뜻하는 바이러스라는 말이 쓰이게 되었습니다. 오늘날 바이러스를 처음 발견한 사람으로는 이바노프스키를 꼽습니다.
전자 현미경이 나오기 전까지는 누구도 바이러스를 볼 수 없었습니다. 1935년 웬들 스탠리는 담배 모자이크 바이러스를 결정으로 만들었고, 처음에는 단백질이라고 설명했습니다. 이후 보든과 피리는 RNA와 단백질을 모두 포함한다는 사실을 밝혔으며, 그 연구를 1936년과 1937년에 발표했습니다. 오늘날 우리는 바이러스 입자(비리온)의 크기를 압니다. 작은 바이러스는 지름이 20nm이고, 큰 바이러스는 900nm쯤까지 됩니다. 어느 쪽이든 대부분의 세포와 비교하면 훨씬 작은 크기입니다.
바이러스는 살아 있을까
바이러스는 세포로 이루어져 있지 않은, 무세포성 존재입니다. 그래서 생물학자들은 바이러스를 생명의 나무에 넣지 않습니다. 바이러스에도 유전자는 있습니다. 하지만 핵산은 DNA나 RNA 가운데 한 가지만 가지며, 둘을 함께 갖는 일은 없습니다. 그 핵산을 캡시드라는 단백질 껍질이 감쌉니다. 어떤 바이러스는 외피도 두르고 있습니다. 외피는 바이러스가 마지막 숙주 세포에서 싹트듯 빠져나올 때 가져온 작은 막 조각입니다. 또 많은 바이러스의 겉에는 단백질 돌기가 나 있어서, 이것으로 세포에 달라붙고 세포 안으로 들어갑니다. 바이러스에는 세포질이 없고, 필요한 것 가운데 상당수를 만드는 유전자도 없습니다. 그래서 살아 있는 숙주 세포 안에서만 번식할 수 있습니다. 바이러스를 세포 내 절대 기생체라고 부르는 까닭입니다.
바이러스를 감싸는 캡시드는 모양에 따라 크게 세 가지로 나뉩니다. 나선형 캡시드는 담배 모자이크 바이러스처럼 막대 모양입니다. 다면체형 캡시드는 평평한 면을 여러 개 갖고 있습니다. 복합형 캡시드는 여러 부분을 합친 모양으로, 세균에 감염하는 박테리오파지가 그 예입니다. 박테리오파지에는 유전자를 담은 다면체 머리와 꼬리가 있고, 세균 표면을 붙잡는 꼬리 섬유가 달려 있습니다.
바이러스는 스스로를 복제할 수 없습니다. 그러므로 새로 생기는 바이러스는 모두 바이러스에게 장악당한 세포가 만듭니다. 큰 줄기만 보면, 대부분의 바이러스에서 이 단계들은 서로 같습니다. 먼저 바이러스가 세포에 달라붙습니다. 이때 돌기나 꼬리 섬유로 세포 표면에 있는 특정한 분자를 붙잡습니다. 그다음에는 바이러스가 가진 유전자가 세포 안으로 들어갑니다. 그러면 세포 자신의 장치가 바이러스 유전체를 복제하고, 바이러스의 지시에 따라 캡시드 단백질을 만듭니다. 이렇게 새 비리온이 조립되어 세포를 떠납니다. 세포를 터뜨리고 나오기도 하고, 세포막을 뚫고 싹트듯 빠져나오기도 합니다. 외피 바이러스는 이렇게 빠져나오면서 외피를 얻습니다.
모든 생물에게는 그 생물의 바이러스가 있습니다
바이러스는 식물, 동물, 균류, 원생생물, 세균, 고균을 모두 감염합니다. 그렇지만 대부분은 한 종이나 몇 종만 감염할 수 있고, 그것도 그 생물 안의 특정한 세포만 감염하는 경우가 많습니다. 이렇게 바이러스가 감염할 수 있는 범위를 숙주 범위라고 합니다. 세균에 감염하는 바이러스는 박테리오파지, 줄여서 파지라고 부릅니다. 파지는 종류마다 특정한 세균만 죽이는데, 바로 그 덕분에 쓸모가 있습니다. 예를 들어 2006년 미국 식품의약국은 파지 여섯 종을 섞은 혼합액을 승인했습니다. 햄 같은 가공육에 뿌려 리스테리아균을 죽이는 혼합액입니다.
바이러스보다 더 작은 것도 있는데, 바로 프라이온입니다. 프라이온의 크기는 보통 바이러스의 10분의 1쯤밖에 되지 않습니다. 프라이온에는 유전 물질이 전혀 없고, 비정상적인 단백질일 뿐입니다. 바이러스와 마찬가지로 세포가 아니므로, 프라이온 역시 생명의 나무 밖에 놓입니다.
- 1884: 샹베를랑과 파스퇴르가 도자기 필터를 발명합니다.
- 1892: 이바노프스키: 담배 병의 원인이 필터를 통과합니다.
- 1898: 베이에링크: 원인은 세균이 아닙니다.
- 1935: 스탠리가 담배 모자이크 바이러스를 결정으로 만듭니다.
- 2006: 미국 식품의약국이 가공육의 리스테리아균을 잡는 파지 혼합액을 승인합니다.
| 캡시드 | 바이러스 핵산을 감싼 단백질 껍질. |
| 외피 | 일부 바이러스가 숙주 세포에서 가져온 막. |
| 비리온 | 바이러스 입자 하나. |
| 박테리오파지 | 세균에 감염하는 바이러스. |
| 숙주 범위 | 바이러스가 감염할 수 있는 종과 세포. |
| 프라이온 | 유전 물질이 없는 감염성 비정상 단백질. |
- 이바노프스키 1892: 원인이 세균을 거르는 필터를 통과. 베이에링크 1898: 세균이 아님.
- 바이러스는 세포가 아님. 캡시드 속 DNA 또는 RNA, 때로 외피.
- 숙주 세포 안에서만 번식합니다.
- 나선형, 다면체형, 복합형 캡시드. 20~900nm.
- 이바노프스키의 1892년 실험이 보여 준 것은?
- 담배 모자이크병의 원인이 세균을 걸러 내는 필터를 통과했다
- 세균이 담배 모자이크병을 일으킨다
- 바이러스는 세포로 되어 있다
- 식물은 병에 걸리지 않는다
- 샹베를랑 필터의 구멍은 약 0.1µm입니다. 몇 나노미터일까?
- 「바이러스」는 라틴어로 무슨 뜻일까?
- 독
- 작은 동물
- 씨앗
- 생명
- 바이러스가 가진 것은?
- DNA나 RNA 가운데 하나, 둘 다는 아님
- DNA와 RNA 둘 다
- DNA도 RNA도 없음
- 핵
- 바이러스를 세포 내 절대 기생체라고 부르는 까닭은?
- 살아 있는 숙주 세포 안에서만 번식할 수 있어서
- 물에서만 살아서
- 세포를 밖에서 먹어서
- 늘 해가 없어서
- 캡시드란?
- 바이러스 유전자를 감싼 단백질 껍질
- 세균의 세포벽
- 균류의 균사
- 리보솜의 한 종류
- 담배 모자이크 바이러스의 캡시드 모양은?
- 나선형
- 다면체형
- 복합형
- 둥근 외피만
- 웬들 스탠리가 담배 모자이크 바이러스를 결정으로 만든 해는?
- 세균에 감염하는 바이러스는?
- 박테리오파지
- 프라이온
- 원생동물
- 캡시드
- 비리온은 약 20nm에서 약 900nm까지입니다. 가장 큰 것은 가장 작은 것의 몇 배일까?
이 과정의 출처 (15)
- OpenStax Microbiology 1.1 What Our Ancestors Knew (fermented drink from rice, honey and fruit in Neolithic China by 7000 BC, Saccharomyces cerevisiae in bread, Leeuwenhoek 1675 "animalcules" in rain water, Golden Age of Microbiology 1857 to 1914; openstax.org/books/microbiology/pages/1-1-what-our-ancestors-knew)
- 1.3 Types of Microorganisms (about 100 µm to see with the eye, animal cell about 10 µm, bacteria about 1 µm, viruses about 100 nm, three domains, coccus/bacillus/spirillum, archaea without peptidoglycan and in extreme places such as Morning Glory pool, protists, algae, diatoms 2 to 200 µm, protozoa with cilia, flagella or pseudopods, fungi with chitin walls, more than 1000 yeast species, molds and penicillin, helminths, prions about one-tenth of a virus; .../1-3-types-of-microorganisms)
- 3.1 Spontaneous Generation (Aristotle, van Helmont's mice recipe of 3 weeks, Redi 1668 with six jars, Needham 1745, Spallanzani, Pasteur 1858 gun-cotton filter, swan-neck flasks, Alhumbert Prize 1862, 1864 lecture; .../3-1-spontaneous-generation)
- 3.2 Foundations of Modern Cell Theory (Semmelweis 1847, 10 to 20 percent vs 1 percent, chlorinated lime; Snow; Pasteur 1856 fermentation; Lister 1867 carbolic acid; Koch's postulates; .../3-2-foundations-of-modern-cell-theory)
- 6.1 Viruses (acellular, obligate intracellular parasites, DNA or RNA never both, capsid, envelope, spikes, helical/polyhedral/complex, 20 nm to 900 nm, Ivanovski 1892 with the Chamberland filter of 1884, pore 0.1 µm, Beijerinck 1898 and virus = poison, Stanley 1935, host range, bacteriophages, FDA 2006 phage spray on lunch meats; .../6-1-viruses)
- 9.1 How Microbes Grow (binary fission, FtsZ Z ring, generation time, E. coli 20 minutes, human generation 25 years, M. tuberculosis 15 to 20 hours, M. leprae 14 days, 2^48 = 281,474,976,710,656 after 24 h at 30 minutes, Nn = N0 2^n, lag/log/stationary/death, budding, fragmentation, Epulopiscium; .../9-1-how-microbes-grow)
- Royal Society: Philosophical Transactions 12:821-831, published 25 March 1677, Leeuwenhoek's Dutch letter of 9 October 1676 "concerning little animals" (doi.org/10.1098/rstl.1677.0003)
- Royal Society archive EL/L1/22 (letter to Oldenburg dated at Delft, 18 pages, partial translation by Oldenburg)
- Royal Society blog "Celebrating Leeuwenhoek", 2023 (first letter via de Graaf, Phil. Trans. 19 May 1673; 190 letters in fifty years; died 26 August 1723 aged 90)
- N. Lane 2015, Phil. Trans. R. Soc. B 370:20140344 (upwards of 1,000,000 creatures in a drop of pepper-water; letter read aloud over several sessions)
- Lens on Leeuwenhoek, letter L-040 (Oldenburg printed less than half; Hooke succeeded later in 1677)
- CDC MMWR 53(34):783, 2004, 150th Anniversary of John Snow and the Pump Handle (31 August 1854, handle removed 8 September 1854, Vibrio cholerae isolated 1883; cdc.gov/mmwr/preview/mmwrhtml/mm5334a1.htm)
- CDC History of Smallpox and Smallpox timeline (Jenner 1796; 33rd World Health Assembly declared the world free of smallpox on 8 May 1980; cdc.gov/smallpox/about/history.html)
- American Chemical Society, Discovery and Development of Penicillin landmark (Fleming 1928 at St Mary's Hospital London, paper June 1929, Florey and Chain at Oxford from 1939; acs.org/education/whatischemistry/landmarks/flemingpenicillin.html)
- Fleming 1929, Br J Exp Pathol 10:226. Sender, Fuchs and Milo 2016, PLoS Biol 14:e1002533 (3.8 × 10^13 bacteria and 3.0 × 10^13 human cells in a 70 kg reference man, ratio about 1.3, bacteria about 0.2 kg).
확인한 날: 2026-10-17