박테리오파지

파지의 생활사는 크게 용균성 생활사와 용원성 생활사로 나뉜다. 용균성 생활사에서는 새 파지가 만들어진 뒤 숙주 세포가 용해되어 파지가 방출된다. 온건한 파지는 용원성 생활사를 거치며 유전체가 세균 염색체에 통합된 상태로 세균과 함께 복제될 수 있다.^[2][6]

이처럼 파지는 세균을 감염시키는 방식에 따라 숙주와 맺는 관계가 달라진다. 파지의 특정 세균 표적 성질은 파지 요법 연구의 원리로 제시되며, 프로파지는 숙주 세균의 유전자와 형질에도 영향을 줄 수 있다.^[2][3]

파지 입자는 핵산과 단백질로 이루어지며, 핵산은 DNA 또는 RNA 가운데 하나다. 파지마다 핵산의 크기와 단백질의 종류·양은 다르며, 핵산을 감싸는 머리 또는 캡시드도 크기와 모양이 다양하다.^[1]

많은 파지에는 머리에 연결된 꼬리가 있지만, 꼬리가 없는 파지도 있다. 일부 복잡한 파지에서는 꼬리 끝의 기저판과 꼬리 섬유가 세균 표면에 결합하며, 이 구조가 없는 파지는 다른 구조를 이용해 세균에 붙는다.^[1]

용균성 감염은 파지가 세균 표면의 특정 수용체에 붙는 단계에서 시작한다. 파지는 이어 유전 물질을 세포 안으로 주입하고, 단백질 껍질은 세포 바깥에 남을 수 있다. 세균 표면의 수용체 종류는 파지가 감염할 수 있는 숙주 범위와 관련된다.^[1][6]

세포 안에서는 파지 유전체와 단백질이 합성되고, 이 구성 요소들이 새 파지 입자로 조립된다. 마지막에 숙주 세포가 용해되면서 파지가 방출되고, 방출된 파지는 주변 세균을 감염시킬 수 있다.^[6]

용원성 생활사에서는 파지 유전체가 세균 염색체에 통합되어 프로파지가 된다. 프로파지를 가진 세균은 용원균이라고 하며, 파지 유전체는 숙주를 즉시 죽이지 않고 잠복하거나 비활성 상태로 있을 수 있다.^[2]

세균이 염색체를 복제하고 분열할 때 프로파지도 함께 복제되어 딸세포에 전달될 수 있다. 유도 과정이 일어나면 프로파지가 용균 주기로 전환될 수 있으며, 통합된 파지 유전자가 숙주의 형질을 바꾸기도 한다.^[2][4]

프로파지는 숙주 세균에 추가 유전자를 제공할 수 있다. 일부 파지 유전자는 독성에 영향을 주며, 프로파지가 있을 때 세균의 독성이 달라질 수 있다.^[2][4]

프로파지가 만드는 억제 인자는 관련 파지의 용균성 감염으로부터 숙주 세균을 보호할 수 있다. 또 바실루스 종을 감염시키는 일부 파지에서 보고된 arbitrium 시스템은 펩타이드 신호를 통해 용균과 용원 사이의 선택에 관여한다.^[4]

파지 요법은 파지를 이용해 세균 감염을 치료하려는 방법이다. 파지는 세균 표면의 특정 수용체를 인식하므로 특정 세균을 표적으로 삼는 원리가 제시된다.^[1][3]

치료 연구에서는 파지 내성과 세균 표면 수용체의 변화가 함께 다뤄진다. 파지에 대한 내성이 생기는 과정에서 수용체가 변형되면 세균이 기존 항생제에 다시 취약해질 수 있다는 연구 결과가 있으며, 이에 따라 항생제와 파지를 병용하는 가능성도 연구되고 있다.^[3]

• 바이러스
• 세균
• 용균성 생활사
• 용원성 생활사
• 프로파지
• 파지 요법

^[1] Wwww.microbiologybook.org(새 탭에서 열림)

^[2] Oopenstax.org(새 탭에서 열림)

^[3] Uunisquads.io(새 탭에서 열림)

^[4] Wwiki.onul.works(새 탭에서 열림)

^[5] Wwww.scienceall.com(새 탭에서 열림)

^[6] Wwww.pearson.com(새 탭에서 열림)