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바이러스는 생명체일까: 클로로바이러스의 감염 방식
-비리온 상태에서 세포와 접촉해 활성화되는 바이러스 바이러스는 세포 내에서 생명체의 특성을 보여 주지만 세포 외에서는 아무 활성을 갖지 못하는 단백질 덩어리의 상태로 존재한다고 알려졌다 바이러스의 이 세포 외 입자 상태를 비리온Virion이라고 한다 이 비리온 상태에선 무생물과 다를 바 없다는 것이 바이러스가 생명체라 단정할 수 없는 근거 중 하나였다 -짚신벌레와 그 내부에 공생하는 녹조류(녹색) 클로로바이러스Chlorovirus는 특정 짚신벌레(Paramecium bursaria) 내부에 공생하는 미생물인 녹조류를 감염 대상으로 삼는다 녹조류는 짚신벌레 내부에 들어있기 때문에 외부에 존재하는 바이러스가 접촉하기 어렵다 일반적인 바이러스는 비활성화된 비리온 상태로 존재하다 우연히 숙주세포에 접촉하면 활성화되는데, 그런 방식으로는 감염에 성공할 확률이 현저히 낮을 수 밖에 없다 -클로로바이러스의 녹조류 감염 방식 (A)짚신벌레를 유도하여 표면의 섬모들 사이에 부착한 뒤 (B)짚신벌레를 포식한 요각류의 내부로 들어가고 (C)녹조류와 섞여 배설된 뒤 (D-E)주위의 녹조류와 만나 감염 후 녹조류를 터뜨려 퍼져 나감 -녹조류 세포에 부착하여 감염을 시도하는 클로로바이러스 하지만 클로로바이러스는 비리온 상태임에도 짚신벌레를 유도하는 물질을 분비해 자신을 표면에 부착시키게 한 후, 짚신벌레가 포식자에 의해 공격받아 터질 때 방출된 내부 녹조류를 감염시키는 독특한 감염기작을 가지고 있다.[1] 감염 상태의 바이러스가 숙주 세포를 조종하는 것은 당연한 일이지만, 이처럼 비리온 상태의 바이러스가 외부의 다른 세포를 조종하는 것은 이전에 없던 발견이었다 -네브레스카 대학에서 진행한 클로로바이러스 비리온의 짚신벌레 유도 실험 실험은 배지를 환경이 다른 3개의 구획으로 구분한 뒤, 가운데에 짚신벌레를 놓은 후 일정 시간이 지난 뒤 각각의 구역별 짚신벌레의 이동 빈도를 비교하는 방식으로 진행되었다 실험 결과 클로로바이러스가 있는 쪽에 확연히 짚신벌레가 많이 관찰되었으며, 바이러스 농도에 비례해 더 많은 짚신벌레들이 몰려드는 것이 확인되었다 바이러스 현탁액에서 하부에 가라앉은 바이러스 입자를 제거한 후 남은 상층액에도 짚신벌레 유도 효과가 있음이 관찰되었는데, 이는 비리온 자체가 아닌 비리온에서 유출된 무언가가 화학적으로 짚신벌레를 유도하는 것으로 추측된다[2] 이로서 종전에는 바이러스의 무생물 상태로 여겼던 비리온 입자조차 능동적인 활동을 보인다는 사실을 알 수 있으며, 바이러스의 생물 분류 논쟁에 대한 중요 주제 중 하나로 오르내리고 있다 -불완전한 TCA회로를 가진 판도라바이러스 이 외에도 세포막과 유사한 막이 존재해 스스로 에너지 생산을 시도하는 판도라바이러스나[3], -숙주 바이러스를 감염시키는 스푸트니크 바이러스(좌) 바이러스를 감염시키는 바이러스인 바이로파지가 발견되는 등[4] 단순한 병원체로만 생각되던 바이러스가 사실은 매우 복잡한 면모를 가진다는 사실이 계속해서 밝혀지고 있다 -클로로바이러스 ATCV-1의 인간 감염 추정 경로 또한 실험에 사용된 것과는 다른 종이지만 일부 클로로바이러스는 인간을 감염시켜 인지기능 저하에 영향을 끼치는데[5,6], 감염 메커니즘이나 치료 방법에 대해서는 잘 알려지지 않은 상태라 우려를 사고 있다 인간이 최초이자 유일하게 병원체에 완승을 거둔 대상이 바이러스인 천연두지만, 오히려 바이러스에 대해 연구하면 할수록 더욱 이해하기 어려운 복잡한 상황에 처해 있다 1. DeLong, J. P., Al-Ameeli, Z., Duncan, G., Van Etten, J. L., & Dunigan, D. D. (2016). Predators catalyze an increase in chloroviruses by foraging on the symbiotic hosts of zoochlorellae. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 113(48), 13780–13784. 2. Dunigan, D. D., Al-Sammak, M., Al-Ameeli, Z., Agarkova, I. V., DeLong, J. P., & Van Etten, J. L. (2019). Chloroviruses Lure Hosts through Long-Distance Chemical Signaling. Journal of virology, 93(7), e01688-18. 3. Correction to: Incomplete tricarboxylic acid cycle and proton gradient in Pandoravirus massiliensis: is it still a virus?. (2024). The ISME journal, 18(1), wrae095. 4. Tokarz-Deptuła, B., Chrzanowska, S., Gurgacz, N., Stosik, M., & Deptuła, W. (2023). Virophages-Known and Unknown Facts. Viruses, 15(6), 1321. 5. Yolken, R. H., Jones-Brando, L., Dunigan, D. D., Kannan, G., Dickerson, F., Severance, E., Sabunciyan, S., Talbot, C. C., Jr, Prandovszky, E., Gurnon, J. R., Agarkova, I. V., Leister, F., Gressitt, K. L., Chen, O., Deuber, B., Ma, F., Pletnikov, M. V., & Van Etten, J. L. (2014). Chlorovirus ATCV-1 is part of the human oropharyngeal virome and is associated with changes in cognitive functions in humans and mice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 111(45), 16106–16111. 6. Zhernov, Y. V., Vysochanskaya, S. O., Basov, A. A., Sukhov, V. A., Simanovsky, A. A., Fadeeva, I. A., Polibin, R. V., Sidorova, E. A., Shcherbakov, D. V., & Mitrokhin, O. V. (2023). The Role of Chloroviruses as Possible Infectious Agents for Human Health: Putative Mechanisms of ATCV-1 Infection and Potential Routes of Transmission. Tropical medicine and infectious disease, 8(1), 40.
작성자 : ㅇㅇ고정닉
싱기방기 여러가지 수렴진화들
(비전문가 일반인 싱붕이라 사실과 다른 정보가 있을 수 있음)수렴 진화(收斂 進化, convergent evolution)는 계통적으로 관련이 없는 둘 이상의 생물이 적응의 결과 유사한 형태를 보이는 현상을 말한다. -위키백과-수렴진화는 쉽게말해서 유전적으로는 서로 상관없는 애들이 비슷한 환경에서 진화하다보니 비슷한 형태로 진화하는 현상이라고 볼 수 있다.수렴진화의 여러 예시들을 감상해보자.1. 어류와 해양 포유류, 파충류청새치(어류), 에우리노델피스(포유류), 에우리노사우루(파충류)이 친구들은 강 단위에서 갈라지는 서로 상관없는 애들이지만 수중생활에 유리하게 비슷하게 진화했다.비슷한 예시로 포유류가 물고기같이 진화한 고래가 있다.2. 박쥐, 익룡, 새얘네들도 서로 관련없이 독자적으로 날개를 진화시킨 사례이다.가끔 익룡이 새로 진화했다고 잘못 알고있는 경우가 있는데같은 지배파충류 출신으로 가까운 사이인건 맞으나 비행능력을 얻기 이전에 갈라져 나와서 각각 독자적으로 날개를 진화시킨것으로 보고있다.3. 게화생물유튜브좀 봤다 하면 한 번쯤 봤을 수렴진화하면 빠질 수 없는 일명 게화(蟹化)이다.말 그대로 게가 아닌 애들이 게처럼 진화하는 현상을 말하는데위 사진은 단미하목(진짜게)에 속하는 꽃게와 집게하목에 속하는 킹크랩(왕게)의 사진이다.가끔 집게하목의 집게를 집게사장의 집게라고 생각하고 '가재중 일부가 게처럼 변한것이다.' 라고 오해하는 경우도 있으나 집게하목의 집게는 우리가 소라게 라고 부르는 '집'게 이다.가재들은 다른애들실제로 게화를 근거로 "갑각류의 최적의 형태는 게다." 라는 주장도 있으나 이건 논란의 여지가 많다.눈에 띄는 차이점이 있다면 집게하목에서 게화된 종들은 겉으로 드러나는 다리가 4쌍뿐이고 진짜 게는 5쌍이 모두 보인다는 것인데 사실 집게하목도 같은 십각류라 다리가 10개이긴 하다.4. 개미와 흰개미(징그러워서 사진은 안넣음)흰개미는 사실 개미보다는 바퀴벌레쪽에 가까운 바퀴목에 속하며 벌목에 속하는 개미와는 곤충강까지 올라가야하므로 사실상 곤충이라는 것 외에 아무런 관련이 없는 벌레들인데 흰개미는 개미처럼 생긴것은 물론 개미같이 무리지어 사회생활을 하기까지 한다.심지어 무리생활을 하게된 이유도 서로 다르다고 하는데 자세히는 잘 모름...5. 조개와 완족동물(위가 조개, 아래가 완족동물인 조개사돈)얘네들은 아예 강(綱)은 커녕 문(門)조차도 다른 걍 쌩판 남인데 상당히 비슷하게 진화했다.조개는 연체동물문에 속하고 조개사돈은 완족동물문에 속하며 얘들의 연관성을 찾으려면 동물계까지 올라가야한다.같은 환경인데 어떻게 이렇게 다양하고 신박하게 진화했을까 싶은것도 있는 반면에 상관없는 애들이 서로 비슷해지기도 하는것을 보면 자연이란 싱기하고 대단한 것이라고 느껴진다.
작성자 : ㅇㅇ고정닉
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