바이러스 증식에 반드시 필요한 조건은?

바이러스는 독립적인 단백질 합성·에너지 대사체계가 없어 살아 있는 숙주세포 안에서 증식한다.

바이러스는 스스로 에너지를 생산하거나 단백질을 합성할 수 없는 절대 세포 내 기생체(obligate intracellular parasite)입니다. 바이러스가 증식하기 위해서는 반드시 살아있는 숙주세포의 대사체계를 이용해야 합니다. 바이러스는 숙주세포에 침투한 후, 자신의 유전 물질을 복제하고 구조 단백질을 만들기 위해 숙주의 ATP, 아미노산, 뉴클레오타이드 및 각종 효소 체계를 탈취합니다. 제공된 근거 자료들은 이러한 바이러스-숙주 간 대사 의존성을 명확히 보여줍니다. 바이러스 감염이 진행되는 동안 숙주세포의 대사 경로는 바이러스의 생합성 요구를 충족시키기 위해 재프로그래밍됩니다 ^[2][4]. 예를 들어, 글루타민(glutamine)과 같은 주요 대사 산물의 이용 가능성과 활용은 바이러스 복제의 에너지 및 생합성 요구를 맞추기 위해 변화하며 ^[2], 미토콘드리아 대사 역시 바이러스 복제와 숙주의 반응 모두를 위한 생합성 요구를 충족시키는 수단으로 재구성됩니다 ^[4]. 또한, 지카 바이러스(ZIKV)와 같은 신경친화성 바이러스는 성상세포(astrocyte) 내에서 SIRT1과 같은 숙주 대사 조절 인자의 활성을 증가시켜 자신의 복제를 촉진하는데, 이는 바이러스가 숙주 대사 자원에 의존하여 증식한다는 사실을 구체적으로 입증합니다 ^[1].

오답 보기에 대한 해설은 다음과 같습니다. 첫째, 인공배지의 펩티도글리칸(peptidoglycan)은 세균의 세포벽을 구성하는 주요 성분입니다. 바이러스는 세포 구조가 없는 무세포성 미생물이므로 펩티도글리칸을 가지지 않으며, 일반 세균 배양에 사용되는 인공배지에서는 증식할 수 없습니다. 둘째, 독립적인 리보솜(ribosome)은 모든 생명체가 단백질 합성을 위해 가지는 세포 소기관이지만, 바이러스는 자체 리보솜을 가지고 있지 않습니다. 바이러스는 숙주세포의 리보솜을 이용하여 자신의 단백질을 번역합니다. 셋째, 산소만으로는 바이러스 증식이 불가능합니다. 바이러스는 에너지 생산을 위한 독자적인 대사 경로가 없기 때문에 산소 자체를 이용하지 못하며, 혐기성 환경에서도 증식하는 바이러스가 존재합니다. 마지막으로, 세균 협막(capsule)은 일부 세균이 병원성을 높이기 위해 세포벽 바깥에 분비하는 구조물로, 바이러스 증식과는 전혀 무관합니다. 바이러스는 협막이 아닌, 숙주세포의 대사 기전 전체를 필요로 합니다.