독력
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
1. 개요
독력은 세균과 바이러스가 숙주에게 질병을 유발하는 능력을 의미한다. 세균의 독성은 독성 인자를 통해 나타나며, 이는 숙주 세포 부착, 집락 형성, 침입, 면역 반응 억제, 독소 생성 등 다양한 방식으로 작용한다. 바이러스의 독성은 숙주 내 복제, 숙주 방어 수정, 확산 능력, 숙주에 대한 독성 발현을 통해 나타나며, 숙주 세포 수용체 결합, 면역 회피, 신경계 침범 등 다양한 기전을 통해 질병을 유발한다. 독성 연구에는 대장균을 감염시키는 T4 바이러스와 같은 모델 생물이 활용된다.
세균은 독성 인자를 이용하여 질병을 일으킨다. 독성 인자는 효소에 의해 합성되는 단백질 또는 기타 분자로, 염색체, 박테리오파지, 플라스미드 DNA에 있는 유전자에 의해 암호화된다. 특정 세균은 이동 유전자 요소와 수평 유전자 전달을 통해 독성 인자를 획득하기도 한다.[8]
바이러스 독력 인자는 바이러스가 숙주 내에서 복제하고, 숙주 방어를 수정하며, 확산되도록 돕고, 숙주에게 독성을 나타낸다.[9] 이들은 감염 발생 여부와 그로 인한 바이러스 질병 증상의 심각성을 결정한다. 일부 바이러스는 발열과 같은 숙주의 방어 염증 반응 동안 복제할 수 있는 능력을 가지며, 많은 바이러스는 오랜 기간 동안 숙주 내에서 피해를 거의 주지 않고 존재할 수 있다. 극도로 독성이 강한 변종은 숙주 내 바이러스 집단 내에서 돌연변이와 자연 선택을 통해 진화할 수 있다.
2. 세균의 독성
세균은 정족수 감지를 통해 독성 인자 방출을 조절하며, 이는 숙주에서 질병을 일으키는 주요 원인 중 하나이다.
2. 1. 세균의 질병 유발 방법
세균이 질병을 유발하는 방법은 다음과 같다.
; 부착: 많은 세균은 먼저 숙주 세포 표면에 결합해야 한다. 세균과 숙주 세포의 부착에는 여러 분자가 관여한다. 세균에 대한 숙주 세포 표면 수용체는 종종 다른 기능에 필수적인 단백질이다. 일부 숙주 세포 주변에 점액층과 항균 물질이 있어, 특정 병원체가 직접 접촉하여 부착하기 어렵다.[1]
; 집락 형성: 일부 독성이 강한 세균은 숙주 신체의 일부에 집락을 형성하는 특수 단백질을 생성한다. 예를 들어 ''헬리코박터 파일로리''(Helicobacter pylori)는 유레이스 효소를 생성하여 인체 위장의 산성 환경에서 생존한다. 이 세균이 위 점막에 집락을 형성하면 소화성 궤양 질환과 위암을 유발할 수 있다. 다양한 ''헬리코박터 파일로리'' 균주의 독성은 유레이스 생산 수준과 경향에 따라 달라진다.[1]
; 침입: 일부 독성이 강한 세균은 숙주 세포막을 파괴하거나, 세포 내 섭취 또는 마크로피노사이토시스를 자극하는 단백질을 생성한다. 이러한 독성 인자는 세균이 숙주 세포에 들어가 신체 표면의 상피 조직층을 통해 신체로 침입하는 것을 돕는다.[1]
; 면역 반응 억제: 많은 세균은 숙주의 면역 체계 방어를 억제하는 독성 인자를 생성한다. 예를 들어, 일반적인 세균 전략은 숙주 항체에 결합하는 단백질을 생성하는 것이다. ''폐렴구균''의 다당류 세균 캡슐은 숙주 면역 세포에 의한 세균 탐식을 억제한다.[1]
; 독소: 많은 독성 인자는 세균이 만들어 숙주 세포를 독살하고 조직 손상을 일으키는 단백질이다. 예를 들어, 인체 식품을 오염시키는 세균이 생성하는 식중독 독소가 많다. 이 독소 중 일부는 조리 후에도 "상한" 음식에 남아 오염된 음식을 섭취하면 질병을 유발한다. 다른 세균 독소는 조리 열에 의해 화학적으로 변형되어 비활성화된다.[1]
2. 2. 세균 독성 인자
세균이 질병을 일으키는 능력은 감염된 세균의 수, 체내 진입 경로, 숙주 방어 기전의 영향, 그리고 세균 고유의 특성인 독성 인자로 설명된다. 많은 독성 인자는 이펙터 단백질로, 제3형 분비 시스템과 같은 특수 분비 장치를 통해 숙주 세포에 주입된다. 숙주 매개 발병 기전이 종종 중요한데, 이는 숙주가 감염에 적극적으로 반응하여 숙주 방어 기전이 감염에 대항하는 동안 숙주 조직에 손상을 입힐 수 있기 때문이다(예: 사이토카인 폭풍).
세균의 독성 인자는 일반적으로 효소에 의해 합성되는 단백질 또는 기타 분자이다. 이러한 단백질은 염색체 DNA, 박테리오파지 DNA 또는 플라스미드에 있는 유전자에 의해 암호화된다. 특정 세균은 이동 유전자 요소와 수평 유전자 전달을 사용한다. 따라서 이러한 특정 독성 인자와 이동 유전자 요소를 표적으로 하여 특정 세균 감염과 싸우는 전략이 제안되었다.[8] 세균은 정족수 감지를 사용하여 분자 방출을 동기화한다. 이들은 모두 숙주에서 이환율의 근본적인 원인이다.
3. 바이러스의 독성
독성 바이러스 연구에 사용되는 모델 생물로는 대장균과 여러 관련 세균을 감염시키는 T4 바이러스 및 기타 T-even 박테리오파지가 있다.
독성 박테리오파지의 용균성 생활 주기는 온화한 박테리오파지의 용원성 생활 주기와 대조된다.[10][11]
3. 1. 바이러스 독성 기전
바이러스는 종종 숙주 세포의 특정 수용체 단백질에 결합해야 한다. 일반적으로 이러한 숙주 세포 단백질은 세포내이입되고, 결합된 바이러스는 숙주 세포로 들어간다.[9] AIDS를 유발하는 HIV와 같은 독성 바이러스는 숙주 방어를 회피하는 기전을 가지고 있다. HIV는 T 도우미 세포를 감염시키며, 이는 숙주의 적응 면역 반응을 감소시키고, 결국 면역 저하 상태로 이어진다.[9] 사망은 AIDS로 인한 면역 체계 붕괴에 따른 기회 감염으로 발생한다.[9]
3. 2. 신경독성 바이러스
신경독성 바이러스는 신경계를 침범하여 질병을 일으킬 수 있는 바이러스를 말하며, 광견병과 단순 헤르페스가 대표적이다.[9]
4. 독성 연구와 모델 생물
독성 바이러스 연구는 질병 예방 및 치료 전략 개발에 중요하다. 대장균과 여러 관련 세균을 감염시키는 T4 바이러스 및 기타 T-even 박테리오파지는 광범위하게 연구된 모델 생물이다.[10][11]
참조
[1]
논문
Q and A: What is a pathogen? A question that begs the point
[2]
웹사이트
MeSH - Medical Subject Headings, Karolinska Institute, 13 April 2010
https://web.archive.[...]
2010-04-13
[3]
웹사이트
Virulence
https://www.biologyo[...]
2019-10-07
[4]
논문
Evolution of Virulence in a Plant Host-Pathogen Metapopulation
[5]
OED
virulent
[6]
서적
A Latin Dictionary
2023-01-02
[7]
웹사이트
Plant disease | Importance, Types, Transmission, & Control | Britannica
https://www.britanni[...]
2023-01-02
[8]
논문
Paradigms of pathogenesis: Targeting the mobile genetic elements of disease
[9]
서적
Principles of Virology. Vol. II Pathogenesis and Control
ASM
[10]
서적
Brock Biology of Microorganisms
Prentice Hall
[11]
웹사이트
lytic phage | virus | Britannica
https://www.britanni[...]
2023-01-02
[12]
논문
Q and A: What is a pathogen? A question that begs the point
[13]
웹인용
MeSH - Medical Subject Headings, Karolinska Institute, 13 April 2010
http://mesh.kib.ki.s[...]
2023-03-11
[14]
웹인용
Virulence
https://www.biologyo[...]
2019-10-07
[15]
논문
Evolution of Virulence in a Plant Host-Pathogen Metapopulation
본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.
문의하기 : help@durumis.com