인플루엔자 바이러스가 유독 변이가 심한 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 단일가닥의 RNA를 유전 물질로 가지는 바이러스인 인플루엔자 바이러스는 변이가 빠르게 발생하기 때문에 매년 독감백신도 새로 맞아야 하는데요, 인플루엔자 바이러스가 유독 변이가 심한 이유는 무엇인가요?
인플루엔자 바이러스는 RNA 바이러스의 특징인 높은 변이율과 더불어 유전자 재편성이라는 독특한 특징 때문에 변이가 매우 심한 것입니다.
이러한 변이는 크게 항원 소변이와 항원 대변이 두가지 방식으로 일어납니다.
즉, DNA를 유전 물질로 쓰는 생명체와 달리, RNA를 복제할 때 오류를 교정하는 기능이 없어 복제 과정에서 점돌연변이가 자주 일어나는데, 이처럼 미세한 돌연변이가 누적되는 것을 항원 소변이라고 합니다.
그리고 유전자 재편성으로 인해 완전히 새로운 유전자를 가진 바이러스가 탄생하는 것을 항원 대변이라고 합니다.
특히 항원 대변이는 대유행을 일으킬 수 있을 만큼 파괴적인 변이이며, 이러한 이유 때문에 인플루엔자 바이러스는 매우 빠르게 변하고, 매년 새로운 백신을 맞아야 하는 것입니다.
안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 인플루엔자 바이러스가 유독 변이가 심하고 빠르게 새로운 형태가 나타나는 이유는 바이러스의 유전적 특성과 복제 메커니즘과 관련이 있는데요, 우선 인플루엔자 바이러스는 단일가닥 RNA(ssRNA)를 유전 물질로 가지는데, 단일가닥 RNA는 이중가닥 DNA보다 복제 시 오류율이 훨씬 높습니다. 이는 RNA 의존 RNA 중합효소(RdRp)는 교정 기능이 거의 없어서 매번 복제할 때 작은 돌연변이(SNP)가 쉽게 발생하기 때문이며 이로 인하여 점진적 변이가 지속해서 나타나는 것입니다. 또한 헤마글루티닌(HA), 뉴라미니다제(NA) 같은 표면 단백질 유전자에서 작은 돌연변이가 누적되는데요 이를 통하여 면역 회피 기작을 진행할 수 있으며 숙주세포의 기존 면역 체계가 인식하지 못하기 때문에 매년 유행하는 독감 바이러스의 변이 원인이 되는 것입니다. 감사합니다.
인플루엔자 바이러스는 유전 물질인 RNA가 불안정하고, 복제 과정에서 오류가 잦아 변이가 심하게 발생합니다. 이러한 변이는 크게 두 가지 방식으로 나뉩니다. 첫째, 항원 소변이(Antigenic drift)는 바이러스의 표면 단백질 유전자에 점 돌연변이가 누적되어 항원성이 점진적으로 변화하는 현상입니다. 이 때문에 매년 새로운 백신을 접종해야 하는 원인이 됩니다. 둘째, 항원 대변이(Antigenic shift)는 서로 다른 인플루엔자 바이러스가 한 숙주 세포에 동시 감염되어 유전자를 재조합하며 완전히 새로운 형태의 바이러스가 탄생하는 현상입니다. 이는 주로 A형 인플루엔자 바이러스에서 일어나며, 기존 면역 체계가 전혀 통하지 않는 새로운 바이러스를 만들어 전 세계적인 대유행을 일으킬 수 있습니다.