레트로바이러스

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레트로바이러스는 단일양성가닥 RNA(single-stranded positive-sense RNA)를 유전체로 가지며, 바이러스 증식과정에서 이중가닥 DNA(double-stranded DNA)로 변형되는 생활사(life cycle)을 가지고 있다. 바이러스를 제외한 모든 생물에서는 DNA에서 RNA가 만들어지고(이 과정을 전사(transcription)라고 함), RNA에서 단백질이 생성된다. 그러나 레트로바이러스는 RNA에서 DNA를 생성할 수 있기 때문에 back 혹은 backward의 의미를 지닌 레트로(Retro-)가 붙어 레트로바이러스라고 명명되었다. 세포질 내에서 바이러스가 가진 역전사효소(retrotranscriptase)를 이용하여 만들어진 이중가닥 DNA는 세포핵으로 들어가 숙주 유전체에 끼어 들어감으로써 숙주세포가 죽기 전까지는 바이러스가 제거되지 않고 계속해서 존재할 수 있게 된다. 이렇게 숙주 유전체에 끼어 들어간 바이러스 유전자를 프로바이러스(provirus)라고 부른다. 

레트로바이러스의 생활사 (출처: )

역전사효소는 1970년에 Howard Temin과 David Baltimore에 의해서 발견 되었다. 처음에는 역전사효소의 존재를 학계에서 잘 받아들이지 못했다. DNA에서 RNA가 만들어지며 유전정보는 한 방향으로만 전달된다고 믿었기 때문이다. Temin과 Baltimore는 다양한 연구를 통하여 역전사효소에 의해서 RNA에서 DNA가 만들어질 수 있음을 증명하였다. 이 공로로 두 사람은 1975년에 노벨상을 공동 수상하였으며, 역전사효소는 현재 다양한 연구에서 폭넓게 쓰이고 있다.

레트로바이러스 감염은 사람과 동물에서 다양한 감염병과 암을 유발할 수 있으며, 사람에서 암을 일으키는 레트로바이러스로는 human T-cell lymphotropic virus type 1(HTLV-1)이 있다. HTLV-1은 드물게 나타나는 성인형 T-세포 백혈병(Adult T-cell Leukemia, ATL)의 원인이 되는 것으로 알려져 있으며, HTLV-1의 주 감염 경로는 모유수유, 성적접촉 및 수혈인 것으로 추정되고 있다. 전세계적으로 1~2천만 명이 감염되어 있는 것으로 알려져 있고, 상용화된 예방백신은 아직 없다.

중요한 다른 레트로바이러스로는 후천성면역결핍증을 일으키는 HIV(human immune-deficiency virus)가 있다. HIV는 면역반응의 활성화에 중요한 역할을 하는 CD4+ T 세포를 사멸시킴으로써 전체적으로 면역반응이 제대로 활성화되지 못하도록 한다. 그 결과로 후천성면역결핍증(acquired immune-deficiency syndrome, AIDS)이 발병하고, 면역반응이 약화된 환자는 다양한 감염병과 암 발생에 취약하게 된다. AIDS환자에서 가장 흔하게 나타나는 암으로는 카포시육종(Kaposi’s sarcoma)이 있다. 2016년을 기준으로 HIV 감염 환자수는 전세계적으로 3천 7백만 명 정도일 것으로 추산되고 있으며, 매년 백만 명 정도가 사망한다.

명진종/전북대학교

김은자/한국미생물학회