기본소체

보통 천연두의 파셴 소체(paschen body)나 클라미디아(chlamydia)의 감염형 입자를 가리킨다. 또는 불활성상태의 포자와 유사한 입자(inert spore-like particle)을 가리키기도 한다.

목차

1906년 E. Paschen이 천연두 창환자의 표본 속에서 수많은 구상의 미소입자를 발견하고 이를 천연두의 병원체라고 추정하였다. 이러한 천연두의 기본소체를 파셴 소체라고 한다. 이후 조직배양에 의해 이 소체가 증식하고 동물에 병원성을 지니며 면역혈청에 의해 응집된다는 사실이 알려졌다. 따라서 이러한 기본소체가 병원체, 즉 바이러스임이 밝혀졌다.

기본소체는 클라미디아(chlamydia)의 감염형 입자를 가리키기도 한다. 클라미디아는 절대기생성을 갖는 그람음성균(gram-negative bacteria)으로 감염성 입자(기본소체, elementary body)와 망상 구조체(망상체, reticulate body)를 반복하는 생활사를 가지고 있다. 기본소체는 0.2-0.4 μm 크기의 둥근 공 모양으로 세포 밖에서 증식조건이 나쁠 때는 분열하지 않고 단단한 세포막으로 둘러싸여 있다. 기본소체는 증식성은 없으나 감염성 있는 단계의 입자로 감수성이 있는 세포와 접촉 후 세포내 이입(endocytosis)에 의해 세포질 내로 들어가 증식하게 된다. 기본소체는 내부에 핵산이 들어있으나 스스로 물질대사를 하지 못하기 때문에 다른 세포의 내부로 침투해야만 한다. 하지만 클라미디아는 바이러스처럼 핵산만 침투하는 것이 아니라 클라미디아 자체가 다른 세포의 내부로 침투하게 된다. 기본소체는 단단하고 고도로 가교된 외막을 가지고 있다. 이러한 외막(outer membrane)은 영양분의 흡수를 막는 투과성 장벽으로 작용하기 때문에 기본소체는 망상 구조체보다 건조와 같은 혹독한 환경과 기계적 스트레스에 더 잘 견디는 특성을 가지는 것으로 알려져 있다 또한 기본소체는 공기 중으로 확산이 가능하다. 망상체는 직경이 0.5-2.0 μm인 다형성(pleomorphism)의 균체로 세포에 침입하고 약 6-8시간 후에 형성되며 감염성은 없으나 증식성이 있다. 망상구조체는 영양세포로 숙주세포의 ATP 및 유전자의 일부를 사용해서 증식한 후 다시 감염성 입자를 생성하여 숙주세포를 용혈(hemolysis)시키게 된다. 감염 후 48-72시간 후에 망상체는 다시 기본소체로 분화하며 이후 주변세포를 감염시키기 위해 주위 환경으로 방출된다. 또한 기본소체는 고도로 응축된 염색질을 특성으로 하는 뚜렷한 미세구조를 가지고 있다. 클라미디아의 히스톤 유사 단백질의 작용에 의해 달성된 DNA 압축은 기본소체의 전사 활동을 완전히 중단시키는 것으로 여겨지고 있다. 이는 복제단계인 망상체와 비교했을 때 감소되어 있는 RNA: DNA 비율과도 일치한다. 실제 기본소체의 RNA: DNA 비율은 1: 1이며 망상체의 경우는 3: 1이다. 기본소체는 대사적으로 완전히 불활성 상태인 입자로 여겨져 왔다. 그러나 최근의 연구결과에 의하면 다양한 클라미디아 종의 기본소체의 단백질체를 분석한 결과, 기본소체는 전사, 번역 및 에너지 대사와 관련된 완벽한 단백질 세트를 포함하는 것으로 나타났다. 또한 숙주가 없는 경우에도 기본소체는 전사 및 단백질 생합성과 같은 지속적인 대사활동을 하는 것으로 밝혀진 바 있다.

그림 1. 클라미디아의 생활주기 (출처: GettyImages)

클라미디아 속에는 Chlamydia abortus, C. avium, C. caviae, C. felis, C. gallinacea, C.muridarum, C. pecorum, C. pneumoniae, C. psittaci, C. suis, C. trachomatis 등이 속한다. 클라미디아 속은 예전에는 바이러스로 취급되었지만 현재는 세균으로 분류된다. 클라미디아 감염증을 일으키는 원인균으로 인간, 가축, 설치류 및 조류 등에 감염한다.

그림 2. Chlamydia trachomati의 감염 36시간 이후의 투과전자현미경 사진. EB, 기본소체; RB, 망상체. (출처: )

클라미디아(Chlamydia), 그람음성균(gram-negative bacteria), 망상체(reticulate body), 세포내섭취작용(endocytosis), 다형성(pleomorphism), 외막(outer membrane), 용혈(hemolysis)

김동욱/상지대학교

이은진/고려대학교