클라미디아속

1. 개요

클라미디아속은 클라미디아목, 클라미디아과에 속하는 세균 속이다. 클라미디아속은 독특한 발달 주기를 가지며, 2009년에는 클라미도필라속이 클라미디아속으로 재통합되어 9개의 종으로 늘어났다. 2013년 이후 여러 종이 추가되어 현재 클라미디아속은 10개 이상의 종을 포함한다. 클라미디아는 초자립체와 망상체 형태로 존재하며, 감염된 세포 내에서 복제한다. 유전체는 약 1.0~1.3 메가베이스 길이이며, 대부분 약 900~1050개의 단백질을 암호화한다. 클라미디아 감염은 대부분 무증상이며, 증상이 나타나는 경우 배뇨 시 작열감, 복부 또는 생식기 통증을 동반할 수 있다. 클라미디아는 시아노박테리아와 공통 조상을 공유하며, 식물의 라이신 생산과 관련된 효소를 가지고 있어 유전적, 생리학적으로 특이한 식물 유사 특성을 유지한다. 클라미디아 트라코마티스에 의해 발생하는 클라미디아 감염증은 흔한 성병으로, 핵산 증폭 검사가 널리 사용된다.

2. 분류

클라미디아속은 독특한 발달 주기를 가져, 분류학적으로 별도의 목(Order)으로 분류되었다. 1990년대 초반에는 6종이 알려졌다. 1999년 DNA 분석 기술 발전으로 3개 종이 클라미도필라속으로 분리되었고, 3개의 새로운 종이 추가되었다.

2001년, 많은 세균학자들이 재분류에 반대했지만, 2006년에도 일부는 클라미도필라속의 독자성을 지지했다. 2009년, 새로운 DNA 분석 기술로 클라미도필라속 타당성이 다시 제기되었고, "클라미디아과를 단일 속, 즉 클라미디아속으로 재통합"하자는 제안이 나왔으며, 이는 학계에서 받아들여졌다. 이후 클라미디아속 종 수는 9개로 늘어났다.

2013년에는 프랑스 아프리카 성스러운 아이비스에서만 발견되는 10번째 종 Ch. ibidis가 추가되었다. 2014년에는 비둘기와 앵무새를 감염시키는 Ch. avium과 닭, 기니새, 칠면조를 감염시키는 Ch. gallinacea 2종이 추가되었다. 2015년에는 Ch. abortus가 추가되었고, 클라미도필라속 종이 재분류되었다.

2.1. 주요 아종

클라미디아 트라코마티스(인간에게만 영향을 끼치는 병원균), 클라미디아 스위스(돼지에게만 영향을 끼치는 병원균), 클라미디아 무리다룸(쥐와 햄스터에게만 영향을 끼치는 병원균) 등이 있다. 인간은 주로 클라미디아 트라코마티스, 클라미디아 뉴모니아, 클라미디아 아보르터스, 클라미디아 시타치에 걸린다.

3. 생활사

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클라미디아는 초자립체와 망상체 형태로 존재할 수 있다. 초자립체는 감염된 세포가 파열될 때 방출되는 비복제성 감염 입자이다. 이는 세균이 사람 간에 전파되는 능력과 관련이 있으며, 포자와 유사하다. 초자립체의 직경은 0.25µm~0.3일 수 있다. 이 형태는 단단한 세포벽으로 덮여 있다. 초자립체는 표적 세포에 노출되면 자체적인 내포작용을 유도한다. 하나의 파고리소좀은 일반적으로 약 100~1,000개의 초자립체를 생성한다.

클라미디아는 망상체 형태로도 존재할 수 있는데, 이는 실제로 이 세균의 복제와 성장에 매우 관련된 세포질 형태이다. 망상체는 초자립체보다 약간 크며 직경이 최대 0.6µm, 최소 0.5µm까지 될 수 있다. 세포벽은 없다. 요오드로 염색하면 망상체는 세포 내에서 포함체로 나타난다. DNA 유전체, 단백질, 리보솜은 망상체에 보존된다. 이는 세균의 발달 주기의 결과로 나타난다. 망상체는 기본적으로 클라미디아 유전체가 RNA로 전사되고, 단백질이 합성되며, DNA가 복제되는 구조이다. 망상체는 이분법으로 분열하여 외부 세포벽이 합성된 후 새로운 감염성 초자립체 자손으로 발달하는 입자를 형성한다. 융합은 약 3시간 지속되며 잠복기는 최대 21일일 수 있다. 분열 후 망상체는 다시 초자립체 형태로 변환되어 세포외유출에 의해 세포에서 방출된다.

세포 배양에서 Ch. trachomatis와 Ch. psittaci의 성장 주기에 대한 시험관 내 연구 결과, 감염성 초자립체(EB)는 감염된 세포 내의 세포질 액포 내에서 비감염성 망상체(RB)로 발달한다. 초자립체가 감염된 세포에 들어가면 감염 입자가 망상체로 발달하는 동안 20시간의 이클립스 단계가 발생한다. 클라미디아 초자립체의 수율은 감염 후 36~50시간에 최대가 된다.

히스톤 유사 단백질 HctA와 HctB는 두 세포 유형 간의 분화를 제어하는 역할을 한다. HctA의 발현은 조절이 엄격하며, 후기 RB에서 EB로 재분화될 때까지 작은 비암호화 RNA인 IhtA에 의해 억제된다. IhtA RNA는 클라미디아 종에서 보존된다.

4. 유전체

클라미디아 속 종은 약 1.0~1.3 메가베이스 길이의 유전체를 가지고 있다. 대부분은 약 900~1050개의 단백질을 암호화한다. 일부 종은 DNA 플라스미드 또는 파지 유전체도 포함하고 있다(표 참조). 기본체는 숙주 세포의 세포질로 진입하고 성장 주기가 시작된 후 DNA 유전체의 전사를 담당하는 RNA 중합효소를 포함한다. 리보솜과 리보솜 소단위체는 이러한 기본체에서 발견된다.

5. 병리학

대부분의 클라미디아 감염은 증상을 일으키지 않는다. 증상이 나타나는 경우에는 배뇨 시 작열감, 복부 또는 생식기 통증 및 불쾌감을 동반하는 경우가 많다. 감염 가능성이 있는 사람과 성관계를 가진 사람은 이 질병을 진단하기 위해 여러 검사 중 하나를 받을 수 있다. 핵산 증폭 검사(NAAT)는 중합 효소 연쇄 반응(PCR), 전사 매개 증폭(TMA), 라이게이스 연쇄 반응(LCR), 가닥 치환 증폭(SDA) 등을 포함하며, 클라미디아를 진단하는 데 가장 널리 사용되는 진단 검사이다.

6. 진화

최근의 계통 발생 연구에 따르면 클라미디아속은 현대 식물의 엽록체 내공생체 조상을 포함하는 시아노박테리아 그룹과 공통 조상을 공유할 가능성이 높으며, 따라서 클라미디아속은 유전적으로나 생리학적으로나 특이한 식물 유사 특성을 유지하고 있다. 특히, 식물의 라이신 생산과 관련된 효소인 L,L-디아미노피멜산 아미노전이효소는 분열에 필요한 클라미디아의 펩티도글리칸 구성과도 관련이 있다. 식물, 시아노박테리아, 그리고 클라미디아속에서 이 효소를 암호화하는 유전자는 매우 유사하며, 이는 가까운 공통 조상을 입증한다.

7. 계통발생

클라미디아속은 독특한 발달 주기 때문에 분류학적으로 별도의 목으로 분류되었다. 클라미디아속은 클라미디아목(Chlamydiales), 클라미디아과(Chlamydiaceae)에 속한다.

1999년, DNA 분석 기술을 이용하여 클라미디아목에 대한 재분류가 이루어졌고, 그 결과 3개의 종이 클라미디아속에서 분리되어 클라미도필라속으로 재분류되었고, 이 속에 3개의 새로운 종이 추가되었다. 2009년에는 새로운 DNA 분석 기술을 통해 클라미도필라속의 타당성이 제기되었고, "클라미디아과를 단일 속, 즉 클라미디아속으로 재통합"하자는 제안이 나왔다. 이는 학계에서 받아들여진 것으로 보이며, 클라미디아속 종의 수는 9개로 늘어났다.

8. 클라미디아 감염증

클라미디아 트라코마티스라는 박테리아에 의해 사람에게 발생하는 흔한 성병이다. 감염된 사람들은 대부분 증상이 나타나지 않는다. 증상이 나타나더라도 감염 후 몇 주가 걸린다. 남성에서는 비임균성 요도염, 여성에서는 자궁경부염의 형태로 나타난다.

대부분의 클라미디아 감염은 증상을 일으키지 않는다. 증상이 나타나는 경우에는 배뇨 시 작열감, 복부 또는 생식기 통증 및 불쾌감을 동반하는 경우가 많다. 감염 가능성이 있는 사람과 성관계를 가진 모든 사람은 이 질병을 진단하기 위해 여러 검사 중 하나를 제안받을 수 있다. 핵산 증폭 검사(NAAT)는 중합 효소 연쇄 반응(PCR), 전사 매개 증폭(TMA), 라이게이스 연쇄 반응(LCR), 가닥 치환 증폭(SDA) 등을 포함하며, 클라미디아를 진단하는 데 가장 널리 사용되는 진단 검사이다.