바이러스 (Virus) 진균 (Fungi) http://bioenv.sunchon.ac.kr

바이러스(Virus) Virus : venom, poison 비세포성 미생물 (noncellular) : 생물과 무생물의 중간적 존재 광학현미경으로 관찰 불가 (submicroscopic size) 전자현미경 (electron microscope), nm 절대기생성 (obligate intracellular parasite) 증식에 살아 있는 숙주세포(host cell)를 필요로 함 숙주특이성 : 동물성 바이러스 식물성 바이러스 세균성 바이러스 (Bacteriophage) 유전물질 : dsDNA, ssDNA, ssRNA, dsRNA 중 1

Virus의 기본 구조 Envelope (피막, 외피) Core nucleic acid genome dsDNA, ssDNA, ssRNA, dsRNA Capsid (단백외각, protein coat) protomer, capsomer 구형 : 정20면체 (Icosahedral) 나선형 (Helical) 복합형 Nucleocapsid : capsid + genome Envelope (피막, 외피) from host cell membrane spike Non-enveloped (naked) virus Enveloped virus

Influenza virus H5N1 type H : hemagglutinin N : neuraminidase

Virus의 증식 절대기생성 (obligate parasite) 증식 단계 바이러스는 살아있는 숙주 세포 내에서만 증식 가능 * 세포병변효과 (cytopathic effect, CPE) 바이러스에 감염된 숙주세포에 나타나는 형태와 구조의 변화 바이러스의 인공배양은? 증식 단계 1. 부착 (Attachment) 2. 침입 (Penetration) 2-1. 탈각 (Uncoating) 3. 생합성(Biosynthesis) 4. 조립.포장(Assembly & Packaging) 5. 방출(Release)

Virus의 증식 1. 부착(Attachment) = 흡착(Adsorption) 2. 침입(Penetration) 숙주특이성(host specificity) virus : adsorption site (흡착부위) host : receptor site (수용체) 2. 침입(Penetration) phage : 핵산만 (주입, injection) animal & plant virus : capsid + 핵산 (세포 내에서 Uncoating) membrane fusion – enveloped virus endocytosis thru pores 2-1. 탈각 (Uncoating) animal & plant virus

3. 생합성(Biosynthesis) : virus 유전자의 발현 및 게놈 복제 초기 단백질 합성 : 효소 핵산 합성 말기 단백질 합성 : capsomer * RNA virus의 핵산 합성 일부는 RNA로부터 RNA 합성 RNA-dependent RNA polymerase 일부는 먼저 RNA로부터 DNA 합성 후 역전사에 의해 RNA 합성 역전사효소(reverse transcriptase) cDNA (complementary DNA) 4. 조립.포장(Assembly & Packaging) 자가조립 (self-assembly) 성숙 (maturation)

5. 방출(Release) : Viral envelope : host cell membrane Burst size (방출량)

Bacteriophage의 증식 용균성 생활환(lytic cycle) Bacteriophage (phage) 병원성(virulent) : 용균성 생활환 잠재성(temperate) : 용균성 생활환 & 용원성 생활환 용균성 생활환(lytic cycle) 용균반점(plaque) 용원성 생활환(lysogeny) phage의 유전물질이 숙주세포 염색체의 일부로 존재 prophage (provirus) lysogenic bacterium (용원성 세균) 면역(immunity) 유도(induction) : provirus가 숙주세포의 염색체에서 떨어져 나옴 ⇒ 용균성 생활환

형질변환(Phage conversion, lysogenic conversion) prophage의 유전자에 의해 숙주세포의 형질이 바뀌는 현상 Corynebacterium diphtheriae : 디프테리아 독소 Clostridium botulinum : botox

바이러스의 분류 Host : Animal virus, Plant virus, Bacteriophage Nucleic Acid : DNA virus (ds/ss), RNA virus (ss/ds) Envelope : Enveloped virus, Non-enveloped virus Capsid : Icosahedral virus, Helical virus, Complex virus Mode of replication : Retrovirus, Vector : Arbovirus (arthropod-borne virus) Disease : hepatitis virus, Baltimore classification nucleic acid (DNA/RNA), strandedness (ss/ds) mode of replication seven groups : I ~ VII ICTV (International Committee on Taxonomy of Viruses) seven orders + α

왜 virus성 감염증의 치료가 어려운가? 왜 해마다 새로운 독감 백신이 필요한가? DNA virus와 RNA virus의 돌연변이 빈도는? 왜 조류 독감 바이러스가 사람을 공격할 수 있나?

진균 (fungus, fungi) Fungi : 진핵미생물 (eukaryotic microorganism) 효모(yeast) : 단세포 (unicellular) 곰팡이(mold) : 다세포, 균사상 (multicellular, filamentous) * 버섯, 동충하초 이형성 진균 (dimorphic fungi) . Several species are potential pathogens . Candida albicans, Coccidiodes, Histoplasma . At room temp. : mycelial At body temp. (infection) : yeast-like 세포벽 : polysaccharide chitin, β-glucan galactomannan, mannan 세포막 : ergosterol

화학합성 종속영양(chemoheterotrophic) : 광합성 못함 대부분 부생성 (saprobes) : 분해자 (decomposer) 병원성 식물 병원균 많음 (plant pathogens) 동물, 사람 병원균 : 발효식품 누룩, 메주, …

곰팡이 (mold)

효모 (Yeast) Yeast infection Saccharomyces cerevisiae

곰팡이 (mold) 다세포 균사상 진균 (사상균, multicellular, mycelial fungi) 균사(Hyphae) : tubular 균사체(Mycelium) : widely branched 균총(Mycelial mat, colony) : mycelium + fruiting body * 균핵(sclerotium, sclerotia) : 저항성 강함

곰팡이의 증식 진핵생물 (eukaryotic microorganism) 균사 생장 (mycelial growth) 무성증식 (asexual reproduction) : 균사 생장, 무성포자 형성 유성생식 (sexual reproduction) : 유성포자 형성 균사 생장 (mycelial growth) 균사의 정점생장 (apical growth) 무격벽 균사 (nonseptate or coenocytic hyphae) 격벽(격막, septum, septa) 없음 다핵세포(multinucleate, coenocytic cell) 유격 균사 (septate hyphae) 격벽 있음 격벽공 : 세포질, 세포내 소기관, 핵 이동

무성포자 형성 균사 성숙 후 무성포자 형성 무성포자 (asexual spore) : 증식과 전파의 수단 포자형성기관 : 분생포자 (conidiospore, conidium(conidia)) : 외생 포자낭포자 (sporangiospore) : 내생 균사가 직접 포자로 : thallospores 분절포자 (arthrospore) 후막포자 (chlamydospore) 배아포자 (blastospore)

유성생식 (sexual reproduction) 배우자 형성 후 접합에 의해 유성포자 형성 유성포자 (sexual spore) 접합포자(zygospore) : 접합균류(Zygomycetes) 자낭포자(ascospore) : 자낭균류(Ascomycetes) 담자포자(basidiospore) : 담자균류(Basidiomycetes) * 불완전균류 (Deuteromomycetes, Fungi imperfecti)

곰팡이의 포자(Fungal spores)

효모(yeast) 단세포 진균 (unicellular fungi) 효모의 무성증식 효모의 유성생식 : 유성포자 형성 . 대부분 구형 또는 타원형 . 주로 당(sugar)이 많은 곳에 서식 . 알코올 발효능력을 가진 것이 많음 효모의 무성증식 . 대부분 출아(budding)에 의해 : 출아흔(bud scar) . 출아연결, 가균사, 진균사 효모의 유성생식 : 유성포자 형성 . 대부분 자낭포자 효모 (유포자 효모) : 자낭균류 . 사출포자효모 : 담자균류 . 무포자효모 : 불완전균류