| [ KoreaUniv ] in KIDS 글 쓴 이(By): pkp (~~~pkp~~~) 날 짜 (Date): 1995년04월04일(화) 01시26분59초 KST 제 목(Title): [고대신문]3/27 8면(과학면) 제목 : [고대신문]3/27 8면(과학면) #493/497 보낸이:전상균 (KUNEWS ) 04/03 21:21 조회:1 1/14 <기획>바이러스 - (1)바이러스란 무엇인가? @세포내 기생하며 감염을 통하여 병원성을 나타내는 미생물 @전자현미경을 통해 관측가능한 20~300nm 크기의 단백질 구조 @바이러스는 생물의 세포내에서 기생생활을 하는 미생물로 크기 가 매우 작아서 그 정체 규명에 많은 어려움을 겪고 있습니다. 특히, AIDS, 암 등의 원인이 되는 바이러스는 치료제의 개발이 아직 요원한 상태라 그 문제는 더욱 심각합니다. @이에 본란에서는 바이러스가 무엇인지 알아보고 면역과 백신에 대한 연구가 어느정도 진행되었는지 살펴보도록 하겠습니다. (1)바이러스란 무엇인가? (2)바이러스 면역^백신 연구 <편집자주> 成 仁 華 의과대교수^미생물학 @바이러스(Virus)라는 라틴어 단어는 독(Poison)을 뜻하는 말로 뱀의 독같이 방출되는 유독성 액체를 의미하며, 현대개념의 바 이러스가 발견되기까지 이 단어는 생물에 질병을 가져오는 원인 체를 비특이적으로 지칭하는 말로 사용되었다. @바이러스가 언제부터 지구상에 존재하게 되었는지는 알 수 없지 만 기록에 의하면 이집트 미이라에서 소아마비의 흔적을 발견했 다고 하며, 기원전 10세기경의 중국에 천연두가 있었다고 하는 것을 보면 바이러스의 역사는 매우 오랜 것으로 보인다. 바이러스의 정의 @바이러스는 구조와 생화학적 성상, 증식방법이 세균이나 곰팡 이와는 판이하게 다르기 때문에 처음에는 바이러스를 생물로 볼 것이냐 아니면 단순한 핵단백질 분자로 볼 것이냐 하는 논란이 있었다. 하지만, 분명히 실존하는 생명체이고 증식할 수 있는 능 력을 가졌음으로 인해 생물로 인정하지 않을 수 없다. @르워프는 바이러스를 전적으로 세포내에 기생하는 기생체이며 감염을 통하여 병원성을 나타낼 수 있는 미생물로 보았다. 또, 한 종류의 바이러스는 한 종류의 핵산만을 보유하며, 증식은 가 지고 있는 유전물질인 핵산으로부터 비롯되며, 성장할 수 없으 며, 이분열법으로 증식하지 못하며, ATP 생산에 관여하는 효소 를 가지고 있지 않는 것으로 정의했다. @바이러스는 다른 미생물과 비교해 볼 때 여러가지 다른 특성을 가지고 있다. 전형적인 세균과 비교해 볼 때, 바이러스는 살아 있는 세포내에 기생하며, 세포막이 없고, 이분열을 하지않는다. 또, 세균여과기를 통과하며, DNA나 RNA중 한가지 핵산만을 가지 며, 에너지 생산을 위한 효소나 기구를 가지고 있지 않으며, 리 보좀이 없고, 항생제 감수성이 없으나 인터페론에 감수성을 가 지는 등의 특성이 있다. 바이러스의 구조 @바이러스는 크기가 20~300nm로 매우 작기 때문에 광학현미경으 로는 볼 수 없고 전자현미경을 통해서만 관찰이 가능하다. 또, 종류에 따라 그 모양과 구조가 매우 다양하다. @완전히 성숙된 바이러스의 입자는 핵산을 환경으로부터 보호해 주는 단백질로 된 외각(캡시드)이 있고 이 외각은 캡소머라고 불리는 단백질의 구조단위로 되어 있다. 외각의 구조는 바이러스 의 종류에 따라 다른데, 아데노 바이러스 같이 입자형 대칭을 이루고 있는 것도 있고, 담배 모자이크바이러스처럼 나선형 대칭 을 이루는 것도 있으며, 세균바이러스처럼 복잡한 형태를 가진 것도 있다. @입자형 대칭을 이루고 있는 바이러스들은 외각의 모양이 정20 면체를 이루고 있다. 이중 사람에게 감기를 비롯해서 장중첩증, 암 등을 유발하는 것으로 알려진 아데노바이러스는 캡소머 2백52 개가 모여 정삼각형이 20개인 정 20면체를 이루며, 인공위성의 안테나 같은 모양의 섬유가 부착되어 있는 경이로운 구조를 가 지고 있다. @나선대칭을 이루고 있는 바이러스들은 캡소머와 핵산 분자가 나선형으로 꼬여 있으며, 대표적으로 사람에게 독감을 가져오는 인플루엔자 바이러스와 식물바이러스인 담배모자이크바이러스 등 이 있다. @복잡한 구조를 가지고 있는 바이러스의 대표적인 것은 천연두를 일으키는 폭스바이러스와 세균에 기생하는 박테리오파지 - 세균 을 먹는 것이란 의미이며, 단순한 파아지라고도 부른다 - 가 있 는데, 폭스바이러스는 바이러스 중 가장 크기가 크며 복잡한 모 양과 구조를 가진 것으로 광학현미경으로 관찰할 수 있는 유일한 바이러스이다. 파아지의 종류와 모양 @1915년 발견된 파아지는 가장 흥미로운 구조를 가지고 있는데, 1942년 이탈리아의 루리아가 대장균에 기생하는 파아지를 전자 현미경으로 관찰하고 파아지가 정충 또는 올챙이 모양을 한 머리 와 꼬리가 있는 바이러스임을 밝혔다. @파아지는 종류에 따라 모양과 구조가 다르지만 대개 머리와 꼬 리로 되어있고 꼬리가 없이 단순히 정20면체인것도 있다. 전형적 인 모양을 가진 파아지는 대장균에 기생하는 T4파아지로 머리는 정20면체의 반쪽 두개를 짧은 육각형 프리즘 모양의 것으로 연 결시킨것 같으며, 머리속에는 핵상, 단백질 등이 들어 있다. 꼬 리에는 머리에서 이어지는 가느다란 관이 중앙에 있고, 관주위 를 용수철처럼 수축할 수 있는 외피의 한끝은 기저판에 연결되 어 있다. 기저판은 숙주세포벽에 흡착될 때 사용되며 기저판 각 모퉁이마다 돌기가 하나씩 있고 가늘고 긴 꼬리섬유가 부착되어 있다. @T4파아지의 대장균내의 감염은 파아지의 흡착기관인 꼬리의 기 저판과 대장균 세포벽 표면에 있는 수용체간의 고도로 특이한 반 응에 의하여 일어난다. 대장균은 한 종류만 있는 것이 아니고 많 은 종류가 있고 또 대장균에 기생하는 파아지도 각 대장균에 꼭 맞는 형이 있어, 파아지를 이용하여 대장균에 기생하는 파아지 형을 분별하기도 한다. T4파아지 꼬리에 기저판이 있고 꼬리섬 유가 있는데, 꼬리섬유위 끝이 대장균 표면에 있는 수용체에 접 촉하여 자기의 숙주라고 확인이 되면 기저판에 있는 돌기가 부 착된다. 대장균 표면에 흡착된 파아지는 세포벽에 수직으로 위치 한다. 그후 꼬리 외피가 수축하여 머리와 깃부분이 기저판쪽으로 끌어당겨지고 꼬리가 가지고 있던 효소에 의해 세포벽의 국소부 위에 구멍이 생기게 된다. 이 구멍을 통해 머리에 이어진 관이 세포안으로 들어가게 되고 머리속에 있던 핵산이 이 관을 통해 대장균의 세포질안으로 들어간다. @파아지의 핵산이 들어오면 대장균의 유전자들에 의해 인도되는 핵산과 단백질의 합성은 전부 중지된다. 세균이 가지고 있는 모든 합성과정은 파아지의 유전인자에 의해 통제가 되고, 대장균 은 파아지의 유전자의 지시에 따라 파아지의 각부분을 제조하고 조립하는 공장으로 전환된다. 조립과정을 통해 성숙된 파아지 입자들이 완성되면 세포밖으로 방출되어 새로운 숙주에 감염을 일으키는 생활을 유지한다. @인류의 건강을 해치는 병을 유발하는 바이러스는 수없이 많이 종이 존재하고 있다. 그리고 계속된 변이속에서도 대진화가 일어 나 다른 종으로 변화하지 않고, 인류에게 감기에서부터 아직까지 는 그 치료법도 개발되지 않은 AIDS까지의 질병을 선사하고 있 다. 현재 조금씩 바이러스의 신비는 밝혀지고 있지만, 아직도 신비한 단세포에 대한 연구는 계속되어야 할 것이다. @AIDS 바이러스 `HIV' @CD-4 림프구 파괴로 숙주의 면역기능 약화 @[후천성 면역결핍증], 혹은 [愛慈病]으로 불리는 AIDS(Acquired Immune Deficiency Syndrome)는 주로 인간의 성 교를 통하여 전염되는 병으로, 95년 2월까지의 국내 감염인구는 4백21명이고 세계보건기구WHO에서 파악한 숫자는 1백만명 이상 이다. @AIDS는 인간면역결핍바이러스인 HIV(Human Immunodeficiecy Virus)에 의해 감염되는데, HIV는 인간의 면역체계를 파괴하고 여러 장기의 기능을 저하시킴으로써, 결국 감염자들을 후천적으 로 면역기능이 결핍된 상태로 빠뜨려 죽음에 이르게 하는 바이러 스이다. @인체 내에서 이루어지는 HIV의 파괴활동을 보면 다음과 같다. 우선 HIV는 인체 내의 면역기구를 파괴한다. 면역기구란 인체 내 에 침입한 갖가지 병원체를 몰아내는 기능을 하는데, 주로 백혈 구에 있는 림프구의 역할로 결정된다. 만일 병원체가 인체 내에 공격해 들어오면 면역기구는 림프구에서 병원체와 결합하는 항 체를 만들어 낸다. 그리고, 이 항체로 하여금 병원체에 대항하 게 함으로써 병원체의 활동을 억제하여 인체가 병에 걸리게 하는 것을 방지한다. HIV는 이런 면역기구의 핵심 역활을 하는 CD-4림프구를 파괴함 으로써 숙주 - 감염된 사람 - 의 면역기능을 약하게 하고, 이런 파괴현상이 숙주도 알지 못한 채 장기화되면 결국 면역기능을 완전히 상실하게 되어 감기 같은 가벼운 병에도 생명을 잃게 된 다. @그렇다면 이런 HIV발생의 근원은 어디인가. 보통 중앙아프리카 에서 발생하여 하이티섬으로 옮겨졌으며, 이것이 gay men을 통해 미국으로 전파되어 결국 세계로 퍼지게 되었다는 것이 통설이다. 즉, 아프리카 지역에서 흔히 행해지는 Promiscuity(난교)와 traumatic sexual practices(외상성 성행위)로 인해 이미 아프 리카 지역에서는 HIV감염이 만연했다는 것이다. 하지만 암이 언 제 시작된 질병인지 정확히 규명하지 못하듯이 AIDS 또한 그 기 원을 정확히 알지는 못한다. @[20세기의 페스트] AIDS는 갈수록 그 감염속도와 정도에서 매우 심각한 지경에 놓여있다. 더이상의 AIDS 감염을 막기 위해서는 청소년 시절부터 지속적인 성교육을 통해 올바른 성지식을 갖도 록 하는 것이 최상의 방법이라 하겠다. <李承勳 記者> <이야기과학사> @독가스 @일본 지하철의 사린, 신경안정제 일종 鄭 太 薰 대학원 박사과정^유기공업화학 @인류 역사상 화학무기는 누가 최초로 사용했을까? 아마도 대부 분의 사람들은 독일이나 일본을 떠올릴 것이다. 그러나 놀랍게도 기원전 428년에 스파르타군이 아테네군을 공격할 때 유황, 비소 등의 가연성 물질을 사용한 것이 그 시초라고 한다. 가스의 형태 는 아니지만 열대우림의 원주민들은 천연의 독성물질을 이용하여 사냥, 전쟁 등에 이용했으니, 인류의 역사에서 화학무기는 비교 적 장구한 역사를 지닌다고 하겠다. @원시적 형태를 벗어나 근대적(?) 화학무기를 본격적으로 사용한 나라는 염료공업으로 화학공업이라는 새로운 산업을 탄생시킨 독 일이었다. 제1차 세계대전 중 염소를 대량 생산할 수 있게 된 독 일은 1915년 4월22일 이펠 전투에서 염소를 뿌려댔다. 이보다 먼 저 프랑스는 1914년 6월 상파뉴 전선에서 수류탄에 최루성을 가 지는 브로모아세트산의 에스테르를 채워서 사용했다고 한다. 한 때 우리나라에서 애용되었던 사과탄의 원조라고나 할까? 어쨌든 이를 계기로 1차 대전중에 포스겐(질식성), 시안화수소산(중독 성), 이페릿(수포작용) 등을 무차별적으로 사용하게 되었다. @이번 동경 지하철 독가스 테러 사건에서 사용된 가스는 2차대전 중에 나찌 독일에 의해 만들어진 [사린, GB]라는 물질로, [타분, GA], [소만, GD]와 더불어 G가스라 불리는 신경작용제이다. 이들 은 모두 포스폰산(phosphonic acid)의 유도체 형태인데 끊는점이 100`C보다는 훨씬 높아 상온에서 액체로 존재하므로 사실 가스는 아닌 셈이다. 하지만 자체 휘발량만으로도 치사량을 너끈히 넘긴 다. @그렇다면 이들 신경작용제는 누가 언제 만들었는가? 1936년 독 일 브레스라우 인근에 있던 IC 염료회사의 직원인 게르하르트 슈 라더라는 사람은 살충제를 연구하다 우연히 맹독성의 [타분]을 발견하였는데 독성이 강한 [사린]과 [소만]을 나찌의 지원아래 개발하였다고 한다. 그러나 잔인했던 나찌 독일도 상대방의 보복 이 두려웠던지 이들 독가스를 실전에서 사용하지는 않았다. 사람 을 대상으로 한것은 아니지만 1960년대 미군이 월남에서 사용했 던 고엽제도 화학무기의 범주에 들어가며, 흔히 Agent Orange라 불리우는 고엽제로 인하여 많은 참전 군인들이 불치의 병에 시달 리고 있다. 이 제초제는 2,4,5-T와 2,4-D의혼합물로서 물질 자체 의 독성보다는 이들 물질에 미량 함유되어 있는 디옥신이 기형아 출산, 발암등의 피해를 일으킨다고 알려져 있다. 디옥신은 상업 적으로 생산되거나 사용되고 있지는 않지만, 화학물질의 제조시 에 불순물로 생성되거나 폐기물을 소각할 때 발생할 수 잇으며 극미량이더라도 유전적 장애를 일으킬 수 있으므로 상당한 주의 를 기울여야 ＂나다. --- 독가스는 실전에 사용하지 않는다. @현재 이들 독가스는 일부 국가들이 보유하고 있지만 구체적인 내용은 밝혀지고 있지 않다. 또한 지금까지 언급한 화학무기들은 고전적인 것들로서 오늘날의 발전된 기술로는 몇백배 강한 독성 을 가진 물질들이 생산되고 있을 것이다. @그리고 이런 화학물질에 의한 재난은 단지 전쟁이라는 형태로만 다가오지는 않는 것이 현실이다. 예를 들면 지난 1984년 12월 3 일 유니온 카바이드 인도회사 보팔공장에서 일어난 메틸이소시아 네이트(MIC) 유출사건은 2천5백명 이상을 사망하게 하고 약 15만 명을 중독시켰던 대참사였다. 이처럼 화학물질에 의한 피해는 대 규모로 일어나므로 인상적인 안전관리가 무척 중요하다고 하겠 다. ~~~~~~~~~~pkp~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~pkp~~~~~~~~~~~~ ^_^ 키즈의 아저씨 pkp palindrome ^L^ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ |