Bacteriophage란 #

박테리오파지(bacteriophage)는 박테리아를 숙주로 하여 복제를 하는 바이러스들을 통칭하는 말로 간단하게 파지(phage)라고도 부른다. 파지는 흙, 강물 등 다양한 자연환경에 많이 분표해 있는 것으로 널리 알려져 있으며, 지구상에 가장 많이 존재하는 유기체로도 알려져 있다. 대부분의 파지의 사이즈는 10 ~ 200 nm 정도로 박테리아의 약 1/50 정도의 사이즈이다. 파지의 가장 큰 특징으로는 박테리아 세포에만 부착하여 감염을 시킨다는 점으로 이를 이용하여 병원성 박테리아, 특히 항생제에 내성을 가지는 병원성 박테리아의 감염의 치료를 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.

분류 #

박테리오파지는 구조적 특징에 따라 여러 목과 과로 구분되는데, 이중에서 꼬리를 가진 카우도비랄레스(Caudovirales)목이 파지 종류 중 가장 흔하며 카우도비랄레스목은 각 특징에 따라 Myoviridae, Siphoviridae, Podoviridae로 나뉜다.

구조 #

박테리오파지의 구조는 기본적으로 단일 혹은 이중가닥의 DNA 또는 RNA가 단백질 껍질인 캡시드(capsid)에 둘러쌓인 구조를 하고 있으며, 여기에 추가로 꼬리와 꼬리 섬유, 꼬리 스파이크 단백질 등을 가지기도 한다.

생활사 #

박테리오파지가 박테리아를 감염시킨 이후 파지의 생활사는 용균성 생활사(lytic cycle)과 용원성 생활사(lysogenic cycle)로 나뉜다. 파지는 숙주가 되는 박테리아에 부착하여 자신의 DNA를 박테리아 내부에 주입을 한다. 용균성 생활사의 경우 파지의 DNA가 숙주의 DNA를 분해할 수 있는 단백질들을 생성하여 숙주의 DNA를 분해하고 숙주세포를 장악한다. 그리고 파지의 유전체로부터 파지의 구조물들이 숙주세포 내부에서 생성된 후 파지의 구조물들이 조립되어 파지의 자손들이 생성되며, 이렇게 생성된 파지들은 효소를 이용해 숙주세포를 터트려 밖으로 방출된다. 용원성 생활사의 경우 주입된 파지의 DNA가 숙주세포 DNA에 사이에 들어가 있는 prophage 형태가 되게 되고, 이 상태에서 숙주세포가 증폭을 하면서 숙주세포 DNA사이에 들어가 있는 phage DNA 역시 같이 증폭된다. 이러한 숙주세포가 자외선, 항생제 등 다양한 위험에 노출이 되면 파지의 DNA는 induction을 통해 숙주세포의 DNA에서 빠져나와 용균성 생활사를 거치게 된다.

출처 #

1. https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%B0%95%ED%85%8C%EB%A6%AC%EC%98%A4%ED%8C%8C%EC%A7%80
2. https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9A%A9%EA%B7%A0%EC%84%B1_%EC%83%9D%ED%99%9C%EC%82%AC

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