Ultrasonics in Virus Research

알아 둘 만한 가치가 있는 사실

코로나 바이러스

코로나 바이러스라는 용어는 SARS (중증 급성 호흡기 증후군), MERS (중동 호흡기 증후군) 등의 여러 변종 뒤에 있는 질병을 유발하는 병원체를 포함하여 바이러스 가계도의 전체 가지로 구성됩니다. "코로나 바이러스"에 대해 말하고 위험한 바이러스 변종을 언급하는 것은 "회색 곰"을 의미 할 때 "포유류"라고 말하는 것과 비교할 수 있습니다. 기술적으로는 정확하지만 매우 구체적이지 않습니다.

바이러스

바이러스는 자신을 복제하기 위해 숙주 세포가 필요한 작은 전염성 입자입니다. 바이러스는 동물과 식물에서 박테리아와 고세균을 포함한 미생물에 이르기까지 유기체의 살아있는 세포에 침입합니다.

바이러스 모양, 크기 및 유형

일반적으로 바이러스는 박테리아보다 훨씬 작습니다. 현재까지 연구된 대부분의 바이러스는 직경이 20에서 300나노미터 사이입니다. 대부분의 바이러스는 매우 미세한 입자이기 때문에 광학 현미경으로는 바이러스를 볼 수 있는 충분한 배율이 없습니다. 바이러스를 관찰하고 연구하기 위해서는 주사 및 투과 전자 현미경(각각 SEM 및 TEM)이 필요합니다.

Virión의 구성

완전한 바이러스 입자를 비리온이라고 합니다. 이러한 비리온은 핵산의 내부 코어로 구성되며, 핵산은 리보핵산 또는 디옥시리보핵산(RNA 또는 DNA)일 수 있습니다. 핵산은 캡시드(capsid)라고 하는 보호막이 있는 외부 단백질 껍질로 둘러싸여 있습니다. 캡시드는 캡소메어(capsomeres)라고 하는 동일한 단백질 소단위체로 만들어집니다. 비리온의 중심부는 감염성을 부여하는 반면, 캡시드는 바이러스에 특이성을 제공합니다. 프리온은 바이러스 DNA나 RNA를 포함하지 않는 전염성 단백질 분자입니다.

Enveloped vs Naked 바이러스

지질 외피가 있는 바이러스는 외피 바이러스로 알려져 있습니다. 소위 외피(envelope)는 단백질 캡시드를 둘러싸고 있는 지질 코팅입니다. 바이러스는 싹이 트는 과정에서 숙주 세포막의 외피를 채택합니다. 외피 바이러스의 예로는 SARS-CoV-2, HIV, HSV, SARS 또는 천연두 등이 있습니다.
벌거벗은 바이러스는 세포를 용해하여 빠져 나가기 때문에 이 외피를 가지고 있지 않습니다. 그러나 일부 바이러스는 바이러스 캡시드를 완전히 둘러싸지만 바이러스 당단백질이 없는 "준외피(quasi-envelope)"를 개발할 수 있습니다. 네이키드 바이러스의 예로는 폴리오바이러스, 노다바이러스, 아데노바이러스, SV40 등이 있습니다.

바이러스 형태

네 가지 주요 형태학적 바이러스 유형, 즉 Helical, Icosahedral, Prolate 및 Envelope로 구별됩니다. 또한 소위 복잡한 바이러스 형태가 있습니다.
바이러스의 형태는 캡시드와 그 모양에 의해 정의됩니다. 캡시드는 바이러스 게놈에 의해 암호화된 단백질로 만들어집니다. 캡시드 모양은 형태학적 구별의 기초입니다. 캡소머(capsomers)라고 하는 바이러스로 코딩된 단백질 서브유닛은 자가 조립되어 캡시드를 형성하며, 이를 위해서는 일반적으로 바이러스 게놈이 있어야 합니다.
나선형 바이러스: 나선형 바이러스는 사상체 또는 막대 모양으로 설명할 수 있는 캡시드 형태를 가지고 있습니다. 나선형 모양은 핵산이 둘러싸여있는 중앙 공동을 갖습니다. capsomere 배열에 따라 나선형 모양은 바이러스 캡시드에 유연성 또는 강성을 제공합니다.
이십면체 바이러스: 이십면체 바이러스의 캡시드는 정삼각형을 형성하는 동일한 소단위체(캡소메)로 구성되어 있으며, 이들은 차례로 대칭 방식으로 배열됩니다. 이십면체 모양은 매우 안정적인 캡시드 형성을 제공하여 핵산을 위한 충분한 공간을 제공합니다.
Prolate 바이러스: prolate 모양은 이십면체 모양의 변형이며 bacteriophage에서 발견됩니다.
외피 바이러스: 일부 바이러스는 인지질과 단백질로 만들어진 외피를 가지고 있습니다. 외피를 조립하기 위해 바이러스는 숙주의 세포막 일부를 사용합니다. 외피는 캡시드의 보호 코팅 역할을 하며 숙주의 면역 체계로부터 바이러스를 보호하는 데 도움이 됩니다. 외피에는 바이러스가 숙주 세포와 결합하여 세포의 감염을 촉진할 수 있도록 하는 수용체 분자가 있을 수도 있습니다. 한편으로, 바이러스 외피는 세포의 감염을 촉진합니다. 반면에, 바이러스 외피는 바이러스를 외피의 지질 구성 요소를 파괴하는 세제(예: 비누)와 같은 환경 요인에 의한 불활성화에 더 취약하게 만듭니다.
복잡한 바이러스: 복잡한 바이러스는 순전히 나선형도 아니고 순전히 이십면체도 아닌 캡시드 구조에 의해 결정됩니다. 또한 복잡한 바이러스에는 단백질 꼬리 또는 복잡한 외벽과 같은 추가 구성 요소가 있을 수 있습니다. 많은 파지 바이러스는 이십면체 머리와 나선형 꼬리를 결합한 복잡한 구조로 알려져 있습니다.

바이러스 게놈

바이러스 종은 매우 다양한 게놈 구조를 가지고 있습니다. 바이러스 종 그룹은 식물, 동물, 고세균 또는 박테리아보다 더 많은 구조적 게놈 다양성을 포함합니다. 바이러스에는 수백만 가지 유형이 있지만 지금까지 약 5,000가지 유형에 대해서만 자세히 설명되었습니다. 이는 향후 바이러스 연구를 위한 거대한 공간을 남깁니다.