박테리오파지가 세균을 감염시킬 때 나타나는 생활사적 특징은 무엇인가요?
안녕하세요. 여러 바이러스 중에서도 대장균을 타겟으로 하는 바이러스를 박테리아로 박테리오 파지라고 부르던데, 박테리오파지가 세균을 감염시킬 때 나타나는 생활사적 특징은 무엇인가요?
박테리오파지가 세균을 감염시킬 때 나타나는 생활사적 특징이라면 크게 용균성 생활사와 용원성 생활사 두 가지로 요약할 수 있습니다.
용균성 생활사는 독성 파지의 특징입니다.
파지는 숙주 세균에 부착해 자신의 유전 물질을 주입하고, 주입된 유전 물질은 숙주의 세포 기구를 장악하여 자신의 복제와 단백질 합성을 시작합니다. 새로운 파지 입자가 완전히 조립되면, 숙주 세포벽을 파괴하는 효소를 분비해 세포를 용균시키고 수많은 새 파지를 방출하게 되는데, 이 과정은 숙주 세균을 즉시 사멸시키게 됩니다.
용원성 생활사는 온건성 파지의 특징입니다.
파지의 유전 물질은 숙주 세균의 염색체에 프로파지 형태로 통합되어 조용히 존재합니다. 숙주 세균이 분열할 때마다 프로파지는 함께 복제되어 딸세포로 전달되다가 특정 스트레스를 받으면 프로파지가 분리되어 용균성 생활사로 전환될 수 있는 것입니다.
박테리오파지가 세균을 감염시킬 때 나타나는 생활사는 용균성 주기와 용원성 주기로 구분되는 특징을 보입니다. 용균성 주기에서는 파지가 세균 내에서 즉시 증식한 후 세균을 파괴하고 방출되어 주변의 다른 세균들을 감염시키는 과정이 빠르게 일어납니다. 반면, 용원성 주기에서는 파지의 유전물질이 세균의 염색체에 삽입되어 함께 복제되며 잠복 상태를 유지하다가, 특정 조건이 되면 활성화되어 용균성 주기로 전환될 수 있습니다.
안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 '박테리오파지'란 대장균을 숙주세포로 삼는 바이러스를 의미합니다. 감염 시 두 가지 대표적인 생활사적 경로를 선택할 수 있는데요, 이 두 가지 경로는 용균성 생활사와 용원성 생활사입니다.
우선 용균성 생활사의 경우 박테리오파지가 세균 세포를 즉각적으로 자신의 복제 공장으로 전환시켜, 새로운 파지 입자를 대량 생산하는데요, 일정 시간이 지나면 숙주 세포는 파괴되며 수십~수백 개의 새로운 파지가 방출되고, 이 과정은 숙주 세포의 빠른 사멸을 초래합니다. 다음으로 용원성 생활사의 경우 박테리오파지가 즉시 숙주를 파괴하지 않고, 자신의 DNA를 숙주의 염색체 속에 프로파지 형태로 삽입하는데요 이 상태에서 바이러스 유전자는 잠복하며, 세균의 분열과 함께 복제됩니다. 이때 환경이 자외선, 화학물질 등의 스트레스에 노출되면, 프로파지는 활성화되어 용균성 주기로 전환될 수 있습니다. 박테리오파지의 생활사적 특징은 환경 조건에 따라 숙주 세포를 즉시 파괴하는 전략(용균성)과 숙주 유전체 속에 잠복해 기회를 기다리는 전략(용원성)을 선택할 수 있다는 점이라고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
박테리오파지는 세균을 감염할때 용균성 생활사와 용원성생활사라는 두가지의 전략을 보여줍니다.
용균성에서는 숙주세포내에서 빠르게 증싱한 다음 세포를 용해시켜서 새로운파지를 방출하고, 용원성에서 파지 DNA가 숙주 염색체에 통합되어서 세포분열시에 함께 복제되다가 환경 자극에의해서 다시 용균성으로 전환되게됩니다.
감사합니다.
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