감기나 코로나나 바이러스가 원인인데 바이러스는 어떠한 과정에 의해서 생겨나는 걸까요?
5년 전에 코로나에 걸려서 보름을 고생한 적이 기억이 납니다. 전세계를 휩쓸고 지나간 코로나 바이러스가 지금은 둔화되어 감기처럼 흔한 바이러스 질환이 되었는데요. 바이러스가 생기는 과정이 궁금합니다.
새로운 바이러스가 생겨나는 가장 큰 원인은 변이입니다.
바이러스는 스스로 에너지를 만들지 못하기 때문에 반드시 살아있는 생물의 세포에 침투해야 합니다. 세포 안으로 들어가면, 자신의 유전 정보를 방출하고, 세포 내부의 기능을 이용 자신의 단백질과 유전자를 대량으로 복제합니다.
그런데, 이 복제 과정에서 염기서열이 잘못 만들어지는 경우가 있는데, 이것이 바로 변이입니다.
그리고 생존에 유리하게 변이된 바이러스는 더 빠르게 퍼지거나 면역을 회피하며 살아게 되고, 원래 동물의 몸에만 살던 바이러스가 변이를 통해 인간에게 옮겨오면 코로나19 같은 신종 바이러스가 되는 것입니다.
안녕하세요.
질문해주신 것과 같이 감기와 코로나의 원인인 병원체는 모두 바이러스입니다. 이러한 바이러스는 세균처럼 스스로 증식할 수 있는 생명체가 아니라, 숙주 세포에 들어가서 그 세포의 복제 시스템을 빌려서만 증식할 수 있는 유전 정보 덩어리입니다. 즉, 바이러스는 항상 숙주 생물과 함께 진화해 온 존재이며, 숙주가 없는 상태에서는 증식도, 생존도 오래 유지되지 못합니다. 퇴행 가설에 따르면, 바이러스는 원래 독립적으로 살던 아주 단순한 세포 생명체였으나, 점점 숙주에 의존하게 되면서 불필요한 유전자를 잃고, 결국 지금과 같은 형태로 퇴화했다는 설명인데요, 일부 대형 DNA 바이러스는 실제로 단백질 합성 관련 유전자의 흔적을 가지고 있어, 이 가설을 뒷받침합니다.
또한 바이러스의 복제 과정은 스스로 증식할 수 없는 바이러스가 숙주 세포의 분자기작을 가로채어 자신의 유전 정보를 대량으로 생산하는 일련의 단계적 과정으로 이해하시면 되겠습니다. 이때 바이러스 복제 과정이 매우 빠르고 오류율이 높은데요 특히 RNA 바이러스는 복제 정확도가 낮아 돌연변이가 자주 발생하며, 이로 인해 전파력이 높아지거나 면역 회피 능력이 강화된 변이가 등장합니다. 코로나 바이러스가 시간이 지나면서 독성은 낮아지고 전파력은 유지되는 방향으로 변화한 것도 이러한 진화적 압력의 결과입니다. 감사합니다.
바이러스의 기원은 명확히 밝혀지지 않았으며 현재 과학계에서는 주로 세포 퇴화설과 세포 탈출설 그리고 공진화설이라는 세 가지 가설을 통해 그 과정을 설명합니다. 세포 퇴화설은 본래 독자적인 세포였던 미생물이 다른 생물에 기생하며 불필요한 기능을 잃고 단순한 형태로 변했다는 이론이고 세포 탈출설은 세포 내의 유전 물질 조각이 밖으로 빠져나와 독립적인 존재가 되었다는 주장이며 공진화설은 최초의 생명체가 탄생할 때 바이러스도 유전 물질과 단백질이 결합하여 동시에 발생했다는 가설입니다. 이렇게 발생한 바이러스는 스스로 에너지를 만들거나 복제할 수 없어 숙주 세포에 침투해 증식하며 이 과정에서 지속적인 변이를 통해 진화합니다.