바이러스의 첫 발견 '담배모자이크병'

담배모자이크병에 걸린 담뱃잎(출처-출처자료1)

 

독일 Germany 농화학자 아돌프 마이어 Adolf Mayer(1843~1942)가 농업연구기관의 소장으로 근무할 때 네덜란드 Netherlands의 주요 상업 작물이던 담배에 전염병이 돌았다.

전염병에 걸린 담배는 잎에 모자이크 mosaic(조각무늬 그림) 모양의 반점이 생기는 것이 특징이어서 병 이름이 '담배모자이크병 tobacco mosaic disease이 되었다.

마이어는 병에 걸린 담뱃잎을 모아 즙을 내어 건강한 담배의 잎에 발랐다.

그러자 건강한 담배의 잎에도 점차 모자이크 반점이 나타났다.

담배모자이크병이 전염성이 있었던 것이다.

1886년 마이어는 이런 사실을 발표했다.

 

1892년 러시아 식물학자 드미트리 이바노프스키 Dmitri Ivanovsky(1864~1920)는 세균을 걸러주는 여과기에 모자이크병에 걸린 담배 즙을 통과시켰다.

모자이크병의 원인체가 세균이라면 필터 filter에서 모두 걸러질 터여서 필터를 통과한 담배 즙은 감염성이 없을 것이다.

그런데 여과된 담배 즙은 여전히 감염성이 있었다.

당시는 세균 이외의 감염성 미생물이 아직 발견되기 전이라 이바노프스키는 담배모자이크병을 일으키는 원인이 세균이 아니라면 세균이 분비하는 '독소毒素 toxin'라고 생각했다.

 

1898년 네덜란드 미생물학자 마르티누스 바이에링크 Martinus Beijerinck(1851~1931)는 담배모자이크병의 원인이 독소라는 생각에 의심을 품었다.

독소라면 독을 희석하거나 독소를 장기간 방치하면 전염성이 사라져야 하는데 담배 즙 안의 미지의 병원체는 희석을 해도, 시간이 지나도 전염성이 줄어들지 않았다.

이런 사실이 말해주는 것은 단 한 가지였다.

병원체가 스스로 증식하는 성질이 있다는 것이다.

바이에링크는 거의 진실에 도달했다.

그는 담배모자이크병의 병원체를 '전염성을 가진 살아 있는 액상물질 Contagium vivum fluidum(영어 Contagious living fluid)'이라고 결론지었다.

'살아 있다'는 뜻의 라틴어 '비붐 vivum'에서 '바이러스 virus'라는 영어 단어가 나왔다.

'바이러스'의 개념이 최초로 탄생하는 순간이었다.

 

담배모자이크바이러스의 구조 (a)투과전자현미경 사진 (b)모식도(출처-출처자료2)

 

바이러스 연구는 지속되었다.

1935년 미국 생화학자 웬들 스탠리 Wendell Stanley(1904~1971)가 담배모자이크병을 일으키는 바이러스 즉 담배모자이크바이러스 Tobacco Mosaic Virus(TMV)를 추출해 결정화하는데 성공했다.

이 연구로 스탠리는 1946년 노벨 화학상을 받았다.

새로운 생물군을 처음 규명한 큰 업적이었다.

바이러스는 자신의 유전물질과 그것을 보호하는 껍질만 갖고 있다.

혼자 힘으로는 살아갈 수 없지만 다른 생명체의 세포 안으로 침투해 들어가 스스로 복제하며 살아갈 수 있기에 생물과 무생물의 경계에 있는 생명체라 할 수 있다.

하지만 바이러스가 생물과 무생물의 경계에 있다면 생물도 아닌 것이 무생물도 아닌 것이 되므로 지금은 바이러스를 '세포가 없는 생물'이란 뜻의 '무세포 생물 acellular organism'이라고 부른다.

반면 기존의 세포로 구성된 생물은 모두 '세포 생물 cellular organism'이 되었다.

바이러스가 갖고 있는 유전물질이 어떤 종류냐에 따라 DNA 바이러스와 RNA 바이러스로 나뉘는데, 담배모자이크바이러스(TMV)는 RNA 바이러스다.

 

※출처
1. 김은중, '이토록 재밌는 의학 이야기'(반니, 2022)
2. Madigan 외 3인, 대표역자 오계헌, BROCK의 미생물학 제13판, (주)피어슨에듀케이션코리아, 2011.

3. 구글 관련 자료

 

2025. 6. 21 새샘