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1. 바이러스의 정의와 특징
1.1. 바이러스의 정의
바이러스는 "살아있는 병원체 중에서 가장 작은 크기를 가지며, 세포로 이루어져 있지 않고 DNA 또는 RNA 중 하나만을 가지고 있어 스스로 단백질 합성 및 에너지 생성이 불가능하므로 반드시 숙주 세포 내에서 증식해야 하는 기생체이다."바이러스는 생물학적 존재 여부와 특성 면에서 세균, 진균, 원충 등 다른 병원체와 구별된다. 바이러스는 가장 작은 크기의 병원체로, 그 크기가 마이크로미터(μm) 단위가 아닌 나노미터(nm) 단위로 측정된다. 또한 바이러스는 세포로 이루어져 있지 않고 오로지 DNA 또는 RNA 유전체만을 가지고 있어 스스로 단백질 합성과 에너지 생산이 불가능하다. 따라서 반드시 숙주 세포 내부에 침입하여 그 세포의 대사 활동을 이용함으로써만 증식할 수 있는 기생체라고 할 수 있다.
1.2. 바이러스의 특징
1.2.1. 가장 작은 병원체
바이러스는 가장 작은 병원체이다. 세균, 진균, 원충의 크기가 μm 단위인 반면, 바이러스의 크기는 nm 단위에 불과하다. 이처럼 바이러스는 극히 작은 크기를 가지고 있어 현미경을 통해서만 관찰할 수 있다. 바이러스는 개별 세포로 이루어져 있지 않으며, 오직 유전자(DNA 또는 RNA)만을 가지고 있다. 따라서 바이러스는 스스로 단백질을 합성하거나 에너지를 생성할 수 없어 살아있는 숙주세포 내에서만 증식할 수 있다. 이처럼 바이러스는 가장 작은 병원체로서 다른 병원체와 구별되는 특징을 가지고 있다.
1.2.2. 세포로 이루어져 있지 않음
바이러스는 세포로 이루어져 있지 않다. 바이러스는 유전자(DNA 또는 RNA)를 가지고는 있지만, 세포 구조로 이루어져 있지 않다. 즉, 바이러스는 세포 기관이나 세포막, 세포질, 핵 등의 구조를 가지고 있지 않다. 바이러스는 단순한 입자 형태로 존재하며, 유전체 안에 유전 정보를 가지고 있다. 하지만 바이러스 자체로는 스스로 단백질을 합성하거나 에너지를 생산할 수 없기 때문에, 살아있는 숙주 세포 내부에서만 증식할 수 있다. 따라서 바이러스는 세포로 이루어져 있지 않은 독특한 병원체라고 할 수 있다.
1.2.3. DNA와 RNA 중 하나만 가짐
바이러스는 DNA와 RNA 중 하나의 유전체만을 가지고 있다"는 것이다. 대부분의 DNA 바이러스는 이중나선 구조의 DNA를 가지고 있지만, 일부 예외적인 바이러스도 존재한다. 반면 RNA 바이러스는 대부분 단일나선 구조의 RNA를 가지고 있지만, 이중나선 구조의 RNA를 가지고 있는 경우도 있다. 바이러스는 스스로 단백질 합성과 에너지 생성이 불가능하기 때문에, 살아있는 숙주세포 내에서만 증식할 수 있다. 따라서 바이러스는 숙주세포의 대사 기능을 이용하여 자신의 유전체를 복제하고 새로운 바이러스 입자를 조립하여 방출한다.
1.2.4. 세포 내에서만 증식할 수 있음
바이러스는 살아있는 숙주세포 내에서만 증식할 수 있다는 특징을 가지고 있다. 바이러스는 스스로 단백질을 합성하거나 에너지를 생성할 수 없기 때문에 기생하는 세포의 기능을 이용하여 증식한다.
바이러스는 세포 내에서 자신의 유전체를 복제하고 새로운 바이러스 입자를 조립하여 방출하는 과정을 통해 증식한다. 바이러스 입자가 숙주 세포에 흡착하면 세포 내부로 침입하여 탈각 과정을 거치고, 세포 내 환경에서 자신의 유전체를 복제한다. 이후 조립과 방출 과정을 거쳐 새로운 바이러스 입자가 생성되고 방출된다.
바이러스는 자신의 유전체를 복제하고 새로운 바이러스 입자를 생산하기 위해 반드시 숙주 세포의 대사 체계와 기능을 이용해야 한다. 따라서 바이러스는 세포 내에서만 증식할 수 있으며, 세포 밖에서는 증식이 불가능하다.
이러한 특징 때문에 바이러스는 세포 배양 등 실험 환경에서도 살아있는 숙주 세포를 필요로 한다. 바이러스는 세포에 감염되어 증식하고 방출되는 과정을 반복하며 전파되므로, 숙주 세포가 부재하면 바이러스 또한 증식할 수 없다.
1.2.5. viral tropism(바이러스 친화성)
바이러스는 숙주의 세포 안에서만 증식할 수 있기 때문에, 특정 세포에 대한 친화성(viral tropism)은 바이러스 감염에 있어 매우 중요한 특성이다. 바이러스는 숙주 세포의 수용체에 특이적으로 결합하여 세포 내로 침입할 수 있어야 하며, 이러한 수용체-바이러스 결합은 바이러스의 증식을 위한 필수적인 과정이다. 따라서 바이러스의 종류에 따라 증식 가능한 특정 세포 종류가 결정되어 있다고 볼 수 있다.
예를 들어, 인체 면역결핍 바이러스(HIV)는 CD4 수용체와 CCR5 또는 CXCR4 보조 수용체에 결합하여 T 림프구 내로 침투한다. 그 결과 HIV는 T 림프구에서만 선택적으로 증식할 수 있다. 또한 단순 포진 바이러스(HSV)는 입술과 성기 등의 특정 피부 및 점막 세포에 결합하여 감염을 일으키며, 인플루엔자 바이러스는 상기도의 상피세포에 결합하여 증식한다.
이처럼 바이러스마다 서로 다른 세포 수용체에 결합하는 특성을 가지고 있어, 이를 통해 특정 조직이나 기관에 선택적으로 감염을 일으킨다. 이러한 바이러스의 친화성은 숙주 세포로의 효과적인 침입과 증식을 위해 진화적으로 발달한 특징이라고 볼 수 있다.
2. 바이러스의 형태와 구조
2.1. 크기와 형태
바이러스의 크기와 형태는 다양하다. 바이러스는 대부분 가장 작은 병원체로 알려져 있으며, 세균이나 원생동물의 크기가 마이크로미터(μm) 단위인데 반해 바이러스는 나노미터(nm) 단위로 측정된다. 일반적으로 바이러...
