과학기술
코로나19 팬데믹 사태를 몰고 온 신종 코로나바이러스(SARS-CoV-2)가 자연 진화의 산물이라는 연구 결과가 발표됐다.
일부 과학자들이 주장한 것처럼 실험실이나 어떤 인위적인 상황에서 탄생한 바이러스가 아니라 진화 과정에서 자연선택에 의해 자연스럽게 발생한 결과라는 것.
연구팀은 또 ‘SARS-CoV-2’의 단백질 구조가 기존에 알려진 다수의 코로나바이러스와 큰 차이를 보였다고 말했다. 이는 어떤 유전공학이 독감 바이러스처럼 독자적으로 진화해왔다는 것을 말해주고 있다며, 그동안의 논란에 일침을 가했다.
코로나19 바이러스가 실험실이나 인위적인 상황에서 탄생한 바이러스가 아니라 진화 과정에서 자연선택에 의해 자연스럽게 발생한 것이라는 연구 결과가 발표됐다. 사진은 신종 바이러스의 표면. ⓒCDC
기존 코로나바이러스와 단백질 구조 달라
‘SARS-CoV-2’와 다른 코로나바이러스 간의 단백질 구조 비교 분석이 이루어진 것은 이번이 처음이다.
이번 연구에는 미국 스크립스 연구소, 컬럼비아 대학의 공중보건학부, 영국 에든버러 대학의 진화생물연구소, 호주 시드니 대학의 의과학부, 생명공학 회사인 잘겐 랩스(Zalgen Labs) 등이 공동 참여했다.
18일 ‘사이언스 데일리’에 따르면 공동연구팀은 그동안 ‘SARS-CoV-2’의 기본 골격을 구성하고 있는 단백질 구조를 해독해왔다.
연구 결과 ‘SARS-CoV-2’의 스파이크 단백질(spike protein)의 RBD(단백질수용체 결합영역)가 수용체 ‘ACE2’라 불리는 사람 세포 외벽 분자 특성을 효과적으로 공략해 침투할 수 있도록 진화했다는 점을 발견했다.
스파이크 단백질은 바이러스가 사람 세포 외벽에 침투하는데 핵심적인 역할을 하는 단백질이다. 연구진은 이 단백질의 구조분석을 통해 유전공학이 아니라 자연선택의 결과라는 결론을 내렸다.
이 같은 연구 결과는 실험실에서 기존 병원체(바이러스) 실험 중에 신종 바이러스가 생겨날 수 있었다는 일부 과학자들의 주장을 부정하는 것이다.
연구팀은 또 그동안 신종 바이러스의 근원으로 지목된 박쥐와 천산갑에 기생하고 있는 코로나바이러스와 단백질 구조를 비교 분석했다. 그리고 이들 바이러스들이 ‘SARS-CoV-2’와 유사하다는 것을 발견했다.
이는 이전에 추정했던 박쥐, 천산갑과 관련설을 어느 정도 인정하는 것이다. 연구 논문은 17일(현지 시간) ‘네이처’의 자매지 ‘네이처 메디신(Nature Medicine)’에 게재됐다. 논문 제목은 ‘The proximal origin of SARS-CoV-2’이다.
진화적 관점에서 바이러스 뿌리 추적 가능해
영국 웰컴 트러스트 (Wellcome Trust)의 전염병 책임자인 조지 골딩 (Josie Golding) 박사는 “다국적 연구팀의 이번 연구결과가 매우 중요한 의미를 갖고 있다.”고 말했다.
무엇보다 세간에 떠돌고 있는 잘못된 가설과 추정들을 일소할 수 있다는 것. 특히 ‘SARS-CoV-2’와 관련해 의도된 세균전에 의한 실험실 유출설이 떠돌고 있었는데 이런 루머를 차단할 수 있게 됐다고 설명했다.
그러나 더 중요한 의미는 ‘SARS-CoV-2’가 진화의 산물이라는 연구 결과를 기반으로 그동안 알지 못했던 신종 코로나바이러스의 근원을 추적해나갈 수 있게 됐다는 점이다.
연구에 참여한 미국 스크립스 연구소(TSRI)의 면역학자이면서 미생물학자인 크리스티안 앤더슨(Kristian Andersen) 박사는 “신종 바이러스의 근원과 관련, 두 가지 가능한 시나리오를 생각할 수 있다.”고 말했다.
가설 중 하나는 이 바이러스가 다른 동물에 머물러 있는 과정에서 자연선택(natural selection)을 통해 사람을 숙주로 삼을 수 있을 정도로 진화했다는 것이다. 이런 사례는 과거 낙타(MERS)와 사향고양이(SARS)에서 발견되고 있다.
이 시나리오는 스파이크 단백질의 진화와 관련이 있다. 신종 바이러스의 단백질 구조 분석을 통해 사람에게 전염되기 전에 이미 사람에게 대항할 공격 능력을 갖췄으며, 지금처럼 빠른 속도로 퍼져나갈 수 있었다는 사실을 부분적으로 확인할 수 있었다.
또 다른 시나리오는 병을 유발할 수 없는 비병원성 바이러스가 동물을 숙주로 해서 사람에게 전염된 후 지금의 병원성 바이러스로 진화했다는 내용이다.
아시아, 아프리카에서 서식하는 아마딜로(armadillo), 천산갑이 유사한 사례로 이들 동물에 기생하고 있는 코로나바이러스는 ‘SARS-CoV-2’와 유사한 구조를 지니고 있는 것으로 나타나고 있다.
연구팀은 아마딜로, 천산갑을 숙주로 하고 있던 바이러스가 흰족제비나 사향고향이를 중간숙주로 해서 마지막으로 사람에게 전염됐을 가능성을 추정하고 있다.
스크립스 연구소의 크리스티안 앤더슨 박사는 “지금 상황에서 둘 중 하나의 시나리오를 선택하는 것이 매우 어려운 일”이라고 말했다. 그러나 “자연선택을 통해 진화한 것은 분명하다.”며, “향후 연구 결과를 통해 근거 자료를 보완해 나가겠다.”고 말했다.
(27027)
- 이강봉 객원기자
- aacc409@hanmail.net
- 저작권자 2020.03.19 ⓒ ScienceTimes
- 태그(Tag)
관련기사
목록 보기전체 댓글 (0)
로그인후 이용 가능합니다.
-
한국 첫 달 궤도선 다누리 성공적 발사…5개월 여정 시작(종합4보)
한국의 첫 달 탐사 궤도선 '다누리'(KPLO·Korea Pathfinder Lunar Orbiter)가 5일(이하 한국시간) 미국 플로리다주 케이프커내버럴 우주군 기지에서 성공적으로 발사됐다. 달로 가는 1차 관문을 통과한 다누리는 올해 12월 31일 달 상공의 임무 궤도에 안착하기 위해 5개월간 항해한다. 과학기술정보통신부(과기정통부)와 한국항공우주연구원(항우연)에 따르면 다누리는 이날 오전 8시 8분 48초 미국 민간 우주개발업체 스페이스X의 팰컨 9 발사체에 실려 발사됐다.
-
“유전자가위로 벼 유전자 조작해 질소 비료 사용량 줄인다”
미국 연구팀이 크리스퍼(CRISPR) 유전자가위로 벼와 밀 같은 곡식의 유전자를 조작해 공기 중 질소를 이용할 수 있게 하는 방법으로 심각한 환경오염원인 질소 비료 사용량을 저감하는 기술을 개발했다. 미국 데이비스 캘리포니아대(UC Davis) 에두아르도 블룸왈드 교수팀은 7일 과학저널 '플랜트 바이오테크놀로지'(Plant Biotechnology)에서 유전자를 조작해 땅속의 질소 대신 공기 중 질소를 이용할 수 있는 벼를 만들었다고 밝혔다.
-
UNIST·이화여대, 뇌졸중 손상 완화하는 새 면역세포 발견
울산과학기술원(UNIST)과 이화여대 연구진이 뇌졸중으로 인한 뇌 손상을 완화하는 새로운 면역세포를 발견했다. 4일 UNIST에 따르면 생명과학과 박성호 교수와 이화여대 오구택 교수 공동 연구팀은 뇌졸중으로 인한 손상을 막는 신종 미세아교세포(Microglia)를 발견하고 세포 발생 원리를 규명했다. 미세아교세포는 원래 뇌를 비롯한 중추신경계에만 분포하면서 병원균, 죽은 세포 등을 먹어 치우는 면역 담당 세포로 알려져 있다.
-
한국 첫 달탐사선 다누리 발사 후 분리 완료…5개월 여정 개시(종합2보)
한국의 첫 달 탐사 궤도선 '다누리'(KPLO·Korea Pathfinder Lunar Orbiter)가 한국시간 5일 오전 8시 8분(미국 동부시간 4일 오후 7시 8분)께 우주로 발사됐다. 다누리는 발사 40여분간에 걸쳐 1단 분리, 페어링 분리, 2단 분리 등을 마치고 우주공간에 놓였으며, 발사 후 초기 과정이 순조롭게 진행된 것으로 보인다. 다누리가 발사 이후 궤적 진입부터 올해 말 목표궤도 안착까지 까다로운 항행 과정을 성공적으로 마무리한다면, 우리나라는 달 탐사선을 보내는 세계 7번째 나라가 되면서 우주 강국의 지위를 굳히게 된다.
-
바이러스는 핵이 없다? 어떤 세균 감염 바이러스엔 핵이 있다
바이러스는 인간뿐 아니라 박테리아도 공격한다. 실제로 박테리아에 감염하는 박테리오파지(bacteriophageㆍ약칭 '파지')는 여러 유형이 있다. 수십억 년 동안 바이러스와 박테리아는 생존을 위한 진화적 '군비 경쟁'(arms race)을 벌여 왔다. 이 과정에서 양쪽 모두에 수많은 혁신적 진화와 반대 적응(counter-adaptation)이 일어났다.
-
다시 달 탐사에 뛰어드는 세계…한국은 2031년 달 착륙 목표
1970년대 이후로 주춤했던 달 탐사에 다시 전 세계가 뛰어들고 있다. 우리나라는 최초의 인공위성인 우리별 1호를 1992년 발사한 뒤 30년을 숨 가쁘게 달려 5일 첫 달 탐사선 '다누리'를 발사하면서 달 탐사 열풍에 가세했다. 미국과 러시아 등 우주 선진국과 비교하면 늦은 출발이었지만, 이번 다누리 발사를 계기로 달 탐사에 성공한 세계 7번째 나라가 되면서 우주 강국으로 거듭날 수 있을지 주목된다.
-
‘심폐소생술’로 살린 루시호 12년 대장정 첫 지구 근접비행 준비
태양광 패널이 제대로 펼쳐지지 않아 임무 수행 차질이 우려됐던 미국의 목성 궤도 소행성 탐사선 '루시'가 반년여만에 문제를 해결하고 첫 지구 근접비행을 준비 중인 것으로 발표됐다. 미국 항공우주국(NASA)에 따르면 문제가 됐던 루시호의 태양광 패널은 완전하게 펼쳐진 것은 아니지만 과학 임무를 계획대로 수행할 만큼 충분히 안정적이다.