그림 PCR 을 위한 프라이머 .
그림 PCR 을 위한 프라이머 .
제 14 장
바이러스 , 암 그리고 면역학
인간 면역결핍 바이러스 (HIV) 는 세포에서 세포로 퍼져나간다 .
그림 14.1 전형적인 바이러스 입자의 구조 .
바이러스가 숙주세포에 부착되는데 도움을 줌
핵산 + 캡시드 = 뉴클레오캡시드
그림 14.2 육각형 모양 바이러스의 전자현미경 사진 .
그림 14.3 막대 모양의 담배 모자이크 바이러스의 전자현미경 사진 .
그림 14.4 바이러스 생활사 .
10.17 바이러스 DNA 숙주염색체의 일부가 되기도 한다 .
바이러스
• 작은 핵산으로 구성
• 이는 캡시드라고 불리는 단백질 껍질에 둘러싸여 있다 .
• 때로는 막으로 된 피막에 캡시드가 둘러 싸이기도 함 .
바이러스의 증식 생활사
1. 용해성 생활사
– 숙주세포 성분을 이용하여 바이러스입자가 생성되고 – 숙주세포는 용해되고
– 새로 만들어진 바이러스는 방출
© 2012 Pearson Education, Inc.
2. 용원성 생활사
– 바이러스 DNA 가 숙주세포 염색체로 삽입됨 .
– 세포분열동안 숙주세포 염색체와 함께 바이러스 DNA 도 복제 되며 , 대부분 불활성화 상태임 .
– 자외선 또는 독성물질등과 같은 불리한 환경신호가 감지되
면 바이러스는 용해성 생활사로 전환함 . 바이러스 DNA
는 염색체에서 빠져 나오고 마침내 숙주세포는 죽게 됨 .
. 폐쇄된 원형의 이중나선 DNA 구조 . 감염결과는 생명체에 따라 다름
. 5 개 유전자
- 3 개는 외피단백질 유전자
- 대형 T 단백질 ; 감염시 바이러스 발달에 관여 - 소형 T 단백질
시미안바이러스 (SV40)
그림 14.5 시미안 바이러스 40(SV40) 의 구조 .
그림 14.6 시미안 바이러스 40 의 생활사 .
시미안바이러스 (SV40)
시미안바이러스 (SV40)
그림 14.7 바이러스가 도우미 T 세포에 부착됨 .
유전체 ; 단일가닥 RNA
AIDS 는 HIV (human immunodeficiency virus) 에 의해 유도됨 .
HIV
• RNA 바이러스 ,
• 두개의 동일한 RNA 사본 ,
• 역전사효소를 가지고 있어 RNA 를 주형으로 DNA 합성
레트로바이러스
. HIV 생활사
https://www.youtube.com/watch?v=odRyv7V8LAE https://www.youtube.com/watch?v=ng22Ucr33aw
HIV
Viral RNA
DNA strand
Reverse
transcriptase
Double- stranded DNA Viral RNA and proteins
1
2
3
4 5
6
CYTOPLASM NUCLEUS
Chromosomal DNA
Provirus DNA
RNA
HIV
레트로바이러스는 왜 중요한가 ?
1. 암과 관련
2. AIDS 유발 바이러스
3. 유전자치료에 이용될 수 있음
그림 14.8 레트로바이러스의 생활사 .
그림 14.9 전형적인 레트로바이러스 유전자 .
레트로바이러스를 이용한 유전자 치료 .
HIV RNA 가 숙주세포의 세포질에서 노출된 후 ,
1. 역전사효소가 RNA 를 주형으로 한가닥 DNA 를 만들고 , 2. 합성된 DNA 에 상보적인 두번째 DNA 가닥을 만들고 ,
3. 만들어진 바이러스 DNA 는 핵속의 염색체 안으로 삽입되어 ( 프로파지와 유사한 개념 ),
4. 프로바이러스 DNA 를 mRNA 로 전사하면 ,
5. 리보솜에서 번역되어 바이러스단백질을 생성하고 ,
6. 새로운 바이러스로 조립된 후 세포를 떠나 다른 세포를 감염시 킨다 .
AIDS virus 는 RNA 를 주형으로 DNA 를 만든다 .
알레르기 반응은 면역계가 무해한 물질을 공격할 때에 일어난다 . 식물 꽃가루에 대한 알레르기는 흔하며 재채기와 같이 잘 알려진 증상을 유발한다 .
에드워드 제너 (Edward Jenner) 는 1796 년 세계 최초의 백신을 개발했다 . 이 백신은 천연두를 예방하는 안전하고 효과적인 방법이었으며 천연두를 박멸하는 데 공헌하였다 .
그림 14.10 수지상세포는 촉수처럼 생긴 팔을 가지고 있어서 , 이름이 그렇게 붙여졌다 .
그림 14.11 수지상세포와 면역계의 다른 세포들 .
그림 14.12 자연살생세포 (NK cell) 는 면역 반응에 관여하는 첫 번째 세포들 중의 하나 이다 .
그림 14.12
그림 14.13 림프구의 발달 .
그림 14.14 T 세포의 성장과 분화는 두 단계의 과정으로 일어난다 .
그림 14.15 세포독성 T 세포 ( 살생 T 세포 ) 와 항원표출세포 간의 상호작용 .
그림 14.16 클론 선택 .
그림 14.17 도우미 T 세포와 항원표출세포 사이의 상호작용 .
그림 14.18 도우미 T 세포는 B 세포의 발달을 돕는다 .
그림 14.19 항체 .
그림 14.20 항원 - 항체의 반응이 일어나면 침전물이 형성된다 .
그림 14.21 항체의 큰 사슬과 작은 사슬 .
그림 14.22 단백질 항원 X 에 대한 단일클론 항체를 생산하는 과정 .
바이러스 RNA 는 면역 반응을 폐쇄시킨다 .
그림 14.23 T 세포의 분화 .
그림 14.24 종양세포 .감염 https://www.youtube.com/watch?v=QFrPIv9Dd0w
카오스강의 (https://www.youtube.com/watch?v=seuGTPldazQ
암세포의 특징
1. 분열하지 않는 조건에서도 계속 성장하고 분열 2. 성장중지 신호에도 계속 분열
3. DNA 손상시 발생하는 세포자살신호를 피하고 계속 자람 - 약한 손상은 수리
- 손상이 심하면 세포자살
1. 새로운 혈관을 만들어 암세포에 영양분을 공급 2. 죽지 않는다
3. 다른 조직으로 전이한다
암
암 유발 원인
. 흡연 , 방사능 , 석면 , 태운 고기 등
이로 인한 직접적인 변화 , 즉 DNA 변화가 원인
. 암 = DNA 질병
암
세포주기를 조절하는 DNA 의 변화
1. 종양억제유전자 (tumor suppressor) - 세포 분열 능력을 제한
돌연변이로 세포 제동능력을 잃어 , 세포가 계속 분열 - 가족력 암에 많음
2. 암유전자 (0ncogene) - 성장과 분열을 촉진
돌연변이로 영구히 활성을 가짐
암
1. 암유전자
- 다른 세포를 감염시킬 수 있는 유전자 - 닭의 라우스 육종바이러스의 v-src
숙주세포를 암세포로 변형시킴
2. 원형 - 암유전자
- 암유전자와 유사한 진핵세포의 정상적인 유전자
- 조절능력 잃으면 암유전자가 됨 ( by virus infection??)
암유전자
V-SRC; 숙주세포를 암세포로 변형시키는 단백질을 암호
대부분 유전자는 세포분열을 촉진하는 유전자의 전사에 영향을 주는 신호전달 경로에 관여 함 .
원형 암유전자
그림 14.25 MAP 인산화효소 신호전달 .
그림 14.25 MAP 인산화효소 신호전달 .
종양억제유전자
• 복제 증가를 유발하는 유전자의 전사를 저해
• 돌연변이 복제와 분열의 조절이 안됨
종양 발생
p53
• p53 이 기능을 상실한 종양의 경우 ( 생쥐 )
• P53 활성을 회복
• 종양의 성장이 중단 or 종양이 줄어 듬
p53
• 전사 활성 인자 ( 그림 14.26)
• 종양억제유전자로 돌연변이시 다양한 암에 관여
• 역할
- DNA 손상 또는 바이러스 감염시 , 세포분
열을 늦추거나 세포사멸로 이끔
그림 14.26 p53 단백질의 작용 : p53 단백질은 .
.p21; 세포주기가 어느 단계에 있던 세포주기를 멈추게 함
.p53; DNA 가 손상을 입으면
p21 유전자를 활성화 시킴
그림 14.27 p53 경로에서의 약물 표적 .
바이러스와 암
7 년 전 ; 암에 관련된 유전자
그림 14.28 바이로테라피에서의 변환 표적화 .
그림 14.29 바이로테라피에서의 전사 표적화 .
면역 역설 .
