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코로나바이러스의 구조에 대하여

원코기 2024. 5. 3. 17:35

코로나바이러스 입자의 구조

외관

신형 코로나 바이러스 (SARS-CoV-2)는 약 100 nm의 구형을 가지고 있습니다. 1mm의 1/1000이 1μm 그 1/10이 100nm, 1mm의 1/10,000 정도의 크기입니다. 광학 현미경으로는 볼 수 없으며 관찰에는 전자 현미경을 사용합니다. 이 크기가 마스크를 통과한다 통과하지 않는다는 논의가되어 마스크의 유효성은 있는지와 연결되어 있습니다.

 

표면 구조

바이러스 구체 주위에는 엔벨로브라고 불리는 지질 이중막이 있으며, 이 막에 찌르는 형태로 스파이크 단백질이 존재합니다. 스파이크 단백질은 바이러스 입자의 가장 바깥쪽 구조이기 때문에 감염될 때 가장 먼저 상대를 만지는 구조입니다. 또한 인간의 면역계가 항체를 만들 때 이 스파이크 단백질을 인식하여 그 형태에 맞춘 항체를 만드는 것입니다. 외견적으로도 구형의 외측을 장식하는 형태가 왕관의 모양을 하고 있어 코로나라는 이름을 붙였습니다. 스파이크 단백질은 바이러스 입자의 얼굴과 같은 것입니다.
또한 엔벨로프라는 구조가 있다는 것은 코로나 바이러스에 대해 알코올 소독이 효과적인 것과 관련이 있습니다. 코로나 바이러스와 인플루엔자 바이러스는 봉투 바이러스입니다. 그 때문에 에탄올(농도 70%-80%)의 감수성이 높고(효과가 있다), 엔벨로프가 없는 노로바이러스(바이러스성 위장염의 원인) 등에서는 단백질의 껍질이 제일 외측이기 때문에, 알코올이 효과가 없고 아염소산나트륨(0.05% 정도) 등이 필요합니다.

 

내부 구조

구체의 내부에는 약 30kb(3만 염기)로 구성된 RNA 게놈이 있으며, 캡시드라는 단백질과 결합한 상태로 존재하고 있습니다. 모든 생물은 게놈에 DNA를 가지고 있습니다. 그리고 RNA는 DNA의 정보를 읽으면서 합성됩니다. 한편, 일반적으로 바이러스는 DNA 또는 RNA 중 하나만을 바이러스 입자 안에 가지고 게놈으로 합니다. 코로나 바이러스와 인플루엔자 바이러스는 RNA를 게놈으로 유지하고 헤르페스 바이러스 3 등은 DNA 게놈을 가지고 있습니다.
PCR 검사는 바이러스가 체내에 있는지 확인하기 위한 검사입니다. PCR이라고 하는 것은 특정의 DNA 위치에 결합하는 2종의 프라이머를 사용해 DNA의 특정 영역을 대량으로 만들어내는 방법입니다. 그러나 코로나 바이러스는 RNA 만 가지고 있습니다. RNA에 PCR법을 적용하려면 RT-PCR법을 이용합니다. 신형 코로나 바이러스의 PCR 검사는 정확하게는 RT-PCR 검사입니다. RT(Reverse Transcription)란 역전사로, 역전사효소가 RNA를 주형으로 DNA를 합성하는 것입니다. RT를 실시하여 DNA를 만든 후 통상의 PCR법을 실시하는 것이 RT-PCR법입니다. PCR 검사는 검출 감도가 매우 높아 감염되지 않은데 양성 판정이라고 판단되는 것이 문제가 될 정도입니다. 그러나 한편에서는 검출 정밀도가 나쁘다고 합니다. 이 역전사의 단계에서 한 번 걸린다는 것, 또 RNA는 DNA에 비해 분해하기 쉽고 취급에 주의가 필요한 것 등이 PCR 검사의 신뢰성과 관계가 있을지도 모릅니다.

 

 

바이러스란?

바이러스는 미생물로 분류됩니다. 미생물이란, 육안에는 보이지 않는 「미소한 생물」의 총칭입니다. 눈에 보이지 않는 것만으로도 대략적인 분류이므로 진핵 생물 (원생 생물, 조류, 진균), 원핵 생물 (진정 세균, 고세균), 바이러스 등이  미생물에 포함되어 있습니다. 그 중에서도 바이러스는 반드시 생물이라고는 말할 수 없다는 점에서 다른 미생물과 크게 다릅니다. 현재 가장 널리 받아 들여지는 "생물의 정의"는 (1) 외계와 막으로 나뉘어져 있으며, (2) 신진 대사, (3) 자기 복제의 세 가지입니다. 예를 들어, 박테리아(박테리아)는 위의 3가지 조건을 모두 충족하고 있는 반면, 바이러스는 스스로 대사를 하거나 자력으로 자기 복제를 할 수 없습니다. 둘 다 다른 세포를 감염시켜 자기 복제를 수행합니다. 세균과 바이러스는 모두 눈에 보이지 않고 감염증의 원인이 되기 때문에 비슷한 것이라고 생각되기 쉽지만, 이 두 가지는 생물학적으로 크게 다릅니다. 그러나 바이러스는 매우 "생물 같은"이므로 바이러스도 생물로 취급해야한다는 전문가도 있습니다. 사실, 생물학과 생명 과학의 중요한 주제 중 하나로 취급됩니다. 즉, 바이러스는 생물인지 무생물인지 전문가라도 논쟁이 많은 매우 신기한 존재입니다.