폴리드나바이러스는 고치벌 및 맵시벌류에 공생하는 DNA 바이러스로 기주 염색체에 프로바이러스 형태로 존재한다. 이 바이러스의 복제는 기주 용발육시기에 난소받침 상피세포에서 시작되어 유리 바이러스 형태의 입자 구조를 이루게 된다. 바이러스 입자는 기주가 피기생체에 산란할 때 알과 함께 혈강으로 옮겨진다. 이 바이러스 게놈의 염기서열을 바탕으로 여러 폴리드나바이러스 유전자군이 동정되었으며, 이들의 생리적 기능도 알려지고 있다. 본 종설은 기생 생리적 견지에서 폴리드나바이러스 게놈을 특성화하고, 이를 토대로 생리 교란 유전자들을 응용할 수 있는 새로운 해충 방제 전략을 소개한다.
아마리리스에 모자익병을 일으키는 병원바이러스의 기주범위, 물리적성질, 혈청반응을 조사하고 바이러스 입자를 전자현미경으로 관찰을 하였다. 바이러스의 지표식물 검정 결과 C. amaranticolor, V. unguiculata, C. sativus G. globosa둥 21종의 CMV감수성식물에 병징이 나타났다. 바이러스의 내열성은 55C(10분간)이며 내희석성은 $10^{-3}$이고 내보존성은 실온에서 2일이었다. 한천내 확산법을 이용한 항혈청반응결과 뚜렷한 반응대가 형성되었으며, 바이러스흡광도는 260nm에서 최고였으며, 245nm에서 최저였다. 전자현미경에 의한 바이러스입자의 검경결과 직경이 90nm내외인 소구형 입자가 관찰되었다. 이상의 결과를 종합하면 아마리리스에 모자익병을 일으키는 것은 CMV에 의한 것으로 보인다.
흰토끼풀에 황색모자이크병징을 나타내는 이병주를 채집하여 병즙액의 지표식물반응과 물리적 성질조사, 풍매전염시험, 바이러스입자의 형태관찰 그리고 항혈청반응 등의 방법으로 병원바이러스의 동정을 시도한 결과 강낭콩황반모자이크바이러스(BYMV)로 밝혀졌다. 공시병원바이러스의 지표식물반응은 명아주에 전체국부반응, 잠두의 접종엽에 국부반응, 줄기와 상위엽에 각각 양저증상과 모자이크반응을 보였으며, 강남콩에는 엽맥양저, 황색모자이크 또는 축엽이 되고 순이 고사하였다. 또한 완두, 녹두, 팥과 red clover에는 모자이크 반응을 나타냈다. 바이러스입자의 형태 및 크기는 740nm정도의 사상입자이며, 복숭아혹진딧물에 의하여 전염이 가능하였다. 바이러스병즙액의 생리적 성질은 내열성이 $60\~65^{\circ}C$, 내희석성이 $10^{-3}\;-\;10^{-4}$, 내보존성이 3일이었다. 순화된 공시바이러스는 일본 식물바이러스 연구소로부터 분양받은 BYMV항혈청과의 혼합침강반응결과 양성반응을 보였다.
오돈토글로썸 윤문 바이러스(ORSV)에 감염된 한국 자생춘란(Cymbidium goeringii) 초박절편의 전자현미경 관찰에서 ORSV 입자들은 집적되거나 환형상 평면구조로 다양한 크기의 불규칙적인 응집된 다발상들이 관찰되었다. 바이러스 입자들은 원형질체에서 다수 존재하였고, 세포벽과 원형질막 사이에서도 존재하였으며, 이들은 주로 응집된 평행상과 불규칙적인 산재된 형태로 관찰되었다. X-체 및 paramural body는 원형질막 주변에 존재하였고 액포와 유사한 낭상 구조체에 싸여있었다. 바이러스에 감염된 조직의 세포벽은 확장되어 있었다. ORSV에 감염된 세포내 엽록체는 불규칙적인 모습을 보였다. 미토콘드리아, 핵, 액포, 소포 및 기타 세포내 소기관들내에서는 바이러스 입자를 볼 수 없었다. 원형질연락사(plasmodesmata)는 다소 확장되고, 바이러스 입자들이 이들 원형질연락사 주변에 존재하였다.
유전자 전달체에는 바이러스성 유전자 전달체와 비바이러스성 유전자 전달체의 두 종류가 있다. 바이러스성 유전자 전달체의 장점은 바이러스가 인체의 여러 세포에 침투가 용이하므로 유전자 전달의 효과가 크다는 것이다. 반면 바이러스에 의한 부작용과 인체의 면역 작용에 바이러스의 퇴치가 빠르게 진행되어 목적하는 효과가 반감된다는 단점이 있다. (중략)
색소변이체에서 버섯 바이러스의 게놈인 dsRNA가 확인되었으며, 크기는 각각 5.8kb, 1.8kb 이었다. 느타리바이러스 진단용 프라이머인 PVP로 RT-PCR을 수행한 결과 500bp 크기의 특이밴드가 관찰되었다. 또한 양송이 바이러스 진단용 프라이머 LIVP와 MBVP에서도 특이밴드가 관찰되었으나 양송이 바이러스와는 다른 양상이었다. 원형느타리의 백색변이체 (MGL2205)에 존재하는 바이러스유사입자는 구형이었으며, 크기는 14, 20~45nm이었다. 균사체의 세포단면을 관찰한 결과 바이러스 순화액에서 확인된 바이러스유사입자와 비슷한 구형의 입자들이 관찰되었으며, 순화된 바이러스와 동일한 입자인지는 추후 확인되어야 할 것으로 사료된다. 원형느타리 백색변이체(MGL2205)에 존재하는 바이러스의 최적 증식 조건은 $15^{\circ}C$, pH 6, 배양기간 3주인 것으로 판단되며, 이 결과는 이와 유사한 재배적 조건에서 재확인되어야 할 것으로 사료된다.
$AOS(\alpha-olefin),$ LAS(linear alkyl benzene), OSS(dioctyl sulfosuccinate) 및 SAS (dodecyl benzene sulfonic acid)등 4종 계면활성제의 TMV 감염저지 효과를 잎담배 품종 Xan-thi-nc 및 NC 82를 이용하여 조사하였다. 각 계면활성제를 2,500ppm 농도로 담배잎에 처리한 경우 바이러스(TMV) 또는 TMV RNA를 접종했을 때 모두 98% 이상의 감염저지 효과를 나타냈다. 그러나 이들을 담배 근권토양에 처리 3일후 잎에 Virus를 접종하여 병징 및 엽중 Virus 농도를 조사한 결과 무처리구와 차이가 없어 침투이행에 의한 TMV 감염저지 효과는 인정되지 않았다. 순화된 바이러스를 각 계면활성제 2,500ppm 용액과 혼합한 후 초고속원심분리에 의해 다시 Virus를 회수하여 활성을 조사한 결과 LAS는 96% 이상 Virus를 불활성화시켰으며, 이 외는 바이러스 활성에 영향을 미치지 못했다. 또 각 계면활성제가 처리된 Virus 입자의 형태는 무처리입자와 차이가 없었다. 이같은 결과들로 미루어 4종의 계면활성제가 나타낸 TMV 감염저지 효과는 바이러스 입자의 파괴 또는 감염초기 바이러스 입자의 외피 단백질 탈피억제에 의한 것이 아닌 것으로 판단된다.
호흡기계 및 소화기계에 감염된 전염성 바이러스에 대한 역학적 기초자료로 이용하고자 1999년 1월부터 12월까지 부산지역에서 분리된 전염성 바이러스의 특징과 계절적 발생추이, 환자의 성별, 연령별 발생에 대해 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 1999년도 바이러스 가검물 2261건에서 분리한 호흡기계감염 바이러스 279건과 소화기계 감염 바이러스 83주를 분리하였으며, 이중 인플루엔자 바이러스 A형이 96주(29.6%), B형이 107주(33.0%)로 대부분을 차지하였다. 2. 1999년의 바이러스 분리의 성별 분포는 총 360명의 환자 중 179명(49.7%)의 남성 및 181명(50.3%)의 여성으로 비슷한 양상을 나타내었다. 이중 호흡기계의 경우 279명의 감염환자 중 남성이 130명(46.6%), 여성이 149명(53.4%)으로 여성의 감염율이 비교적 높았으나, 소화기계의 경우 83명의 감염환자 중 남성이 51명(61.4%), 여성이 32명(38.5%)으로 남성의 감염율이 거의 2배정도 높게 나타났다. 3. 1999년의 연령별 분포는 10세 이하의 어린이가 194명(59.9%)으로 대부분을 차지하였으며, 이중 인플루엔자 바이러스가 99명(30.6%)으로 가장 높은 감염을을 나타내었다 유행성이하선염 바이러스의 감염어린이 중에 $l1{\sim}15$세의 연령층이 15명으로(53.3%)로 가장 높게 나타났다. 4. 1999년 월별 감염율은 호흡기계 감염증 바이러스의 경우 1월부터 4월까지, 그리고 12월에 증가 추세를 보이면서 4월에 가장 높은 감염율을 나타내었다 소화기계 감염증 바이러스의 경우 9, 10, 11월을 제외한 모든 월별에 관찰되었으며, echo와 coxsackie 바이러스는 무균성 수막염 환자에서 하절기에 집중적으로 발생하였다. 동절기에 유행하는 설사 바이러스는 12월에 비교적 높은 양상을 나타내었다. 5. 인플루엔자 바이러스는 MDCK 세포에서, 아데노 바이러스와 유행성 이하선염 바이러스는 HEp-2 세포에서, 파라인플루엔자 바이러스는 Vero 세포에서, 그리고 echo, coxsackie B 바이러스와 장내 바이러스는 HEp-2, Vero, BGM 세포에서 뚜렷한 세포병변 효과를 나타내었다. 6. 분리한 바이러스는 전자현미경으로 관찰한 결과 인플루엔자 바이러스 A 형(HINI, H3N2)은 95nm, B 형은 70nm크기의 구형을 나타내었으며, 바이러스표면의 지질 이중층이 뚜렷하게 관찰되었다. 아데노 바이러스는 외피가 관찰되지 않았으며, nucleocapsid는 symmetry이고 크기는 71nm로서 바이러스 입자 표면에 icosaheral capsomer의 배열이 명확하게 관찰되었고, 파라인플루엔자 바이러스와 유행성 이하선염 바이러스는 외피가 있는 구형의 큰 viron으로180, 170nm 크기이었다. 7. Echo와 coxsackie B group 바이러스는 모두 외피가 없는 isometric 형으로 크기는 $30{\sim}45nm$ 이었고, enteric adeno 바이러스는 84nm 크기로서 외피가 없고, 입자 표면에 capsomer의 배열이 명확하게 관찰되었고, rotavirus는 크기가 70nm이며 외층 capsid 단백질과 내층 capsid 단백질이 두층으로 되어 있는 전형적인 수레바퀴 모양을 나타내었다. 이상의 결과로 보아 호흡기계 및 소화기계에 감염되는 전염성 바이러스는 연중 지속적으로 분리되고 있으며 전염성이 강하여 집단 발생은 일으키는 경우도 많고 최근 들어 유행성 이하선염과 흥역 바이러스의 발생률이 높은 추이를 나타내고 있지만 아직은 특이한 바이러스 치료제가 개발되어 있지 않았으므로 지속적인 대책과 아울러 장기적인 발생 가능에 대한 예방책을 흥보하여야 할 것으로 보이며 계속적인 바이러스성 전염병 유행예측조사 및 역학조사가 적극적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.
포장에서 고추에 황화, 엽맥록대 그리고 엽맥주름을 일으키는 바이러스가 분리되었다. 이 바이러스는 PVY항혈청과 ELISA 검정에서 반응하였으나 CMV, TMV, TBRV, AMV, TSWV, TEV, PMV, TRSV와는 반응하지 않았다. 바이러스 입자의 전자현미경 검경 결과 길이가 750-760nm의 사상형 입자였다. 이 바이러스는 진딧물에 의해 쉽게 전염되었으며 기주범위는 PVY와 비슷하였으나 Chemopodium amaranticolor와 C. quinoa에 전신 감염을 일으켰다.
오이녹반모자이크바이러스(Cucumber green mottle mosaic virus, CGMMV)는 오이 대목용 흑종호박(figleaf gourd)에 즙액 전염이 되지 않았으나, 2008년 충남 천안지역에서 CGMMV의 발병율이 100%를 나타내는 오이재배 하우스에서 채집한 이 대목은 RT-PCR에서 모두 바이러스가 검출되었다. 흑종호박에 오이를 접목한후 오이 잎에 CGMMV를 접종하여 RT-PCR을 실시한 결과, 흑종호박에서 목표 합성 DNA가 검출되었다. 검출된 DNA의 농도는 흑종호박 보다 오이에서 훨씬 높게 나타났다. 그러나 바이러스 입자는 대목 부위에서 검경이 되지 않았을 뿐만 아니라, Nicotiana benthamicana에도 감염이 되지 않았다. 대목에서 CGMMV 입자를 확인하기 위하여 흑종호박과 오이를 접목하여 상호 성장하게 한 후 오이 잎에 바이러스를 접종한 다음, 각각 식물체로부터 바이러스를 정제하였다. 오이 추출물에서는 전형적인 바이러스 순화 흡광도 곡선이 나타났지만, 흑종호박 추출물에서는 흡광도 곡선이 나타나지 않았고 단지 극소수의 바이러스 입자가 검경되었다. 이러한 결과에서 CGMMV의 입자는 대목으로 단순하게 이동이 확인되었지만, 흑종호박은 이 바이러스의 기주식물이 아님을 입증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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