세균의 특징
박테리아는 박테리아 도메인에 속하는 단세포 미생물입니다. 그들은 토양, 물, 공기, 식물과 동물의 몸을 포함한 거의 모든 환경에서 발견되는 지구상에서 가장 다양하고 풍부한 형태의 생명체 중 하나입니다. 박테리아는 원핵세포입니다. 즉, 뚜렷한 핵과 막으로 둘러싸인 세포 소기관이 없습니다. 대신, 그들의 유전 물질은 일반적으로 핵양체 영역에 위치한 단일 원형 염색체에서 발견됩니다. 세포막, 세포질, 리보솜, 세포벽으로 구성된 단순한 세포 구조를 가지고 있습니다. 일부 박테리아는 또한 이동을 위한 편모, 부착을 위한 필리, 보호를 위한 캡슐과 같은 추가 구조를 가지고 있습니다. 박테리아는 구형(cocci), 막대형(bacilli), 나선형(spirilla 또는 spirochetes) 등 다양한 모양을 나타냅니다. 일부 박테리아는 사상형 또는 분지형과 같은 독특한 모양을 가질 수도 있습니다. 박테리아는 단독으로, 쌍으로(디플로구균 또는 디플로바실리), 사슬형(연쇄구균 또는 연쇄상구균), 클러스터(포도상구균) 또는 분열 패턴에 따라 다른 배열로 발생할 수 있습니다. 박테리아는 다양한 대사 능력을 나타내어 다양한 출처로부터 에너지와 영양분을 얻을 수 있습니다. 에너지 및 탄소원을 기준으로 다음과 같은 범주로 분류할 수 있습니다. 독립 영양 생물은 무기 물질(예: 광합성 박테리아)로부터 자체 유기 분자를 생산합니다. 종속영양생물은 외부 소스(예: 대부분의 병원성 박테리아)로부터 유기 분자를 얻습니다. 화학영양생물은 화합물로부터 에너지를 얻습니다. 광영양생물은 햇빛으로부터 에너지를 얻습니다. 박테리아는 주로 단일 박테리아 세포가 두 개의 동일한 딸세포로 분열하는 과정인 이분법을 통해 번식합니다. 유리한 조건에서 박테리아는 빠르게 복제될 수 있으며 일부 종은 20분마다 개체수가 두 배로 증가합니다. 박테리아는 접합, 변형, 형질도입 등의 과정을 통해 유전물질을 교환할 수도 있어 유전적 다양성과 적응에 기여합니다. 박테리아는 영양 순환, 분해, 다른 유기체와의 공생 관계 등 다양한 생태학적 과정에서 중요한 역할을 합니다. 유기물을 분해하고 탄소, 질소, 황과 같은 영양분을 환경으로 재활용하는 데 필수적입니다. 일부 박테리아는 식물(예: 뿌리혹의 질소 고정 박테리아) 또는 동물(예: 장내 미생물군)과 상호공생적 연합을 형성하여 영양분 획득, 병원체로부터 보호, 대사 협력과 같은 이점을 제공합니다. 많은 박테리아는 무해하거나 유익하지만 일부 종은 식물, 동물, 인간에게 질병을 일으킬 수 있습니다. 이러한 병원성 박테리아는 정상적인 세포 기능을 방해하거나 염증 반응을 유발하는 독소나 효소를 생성합니다. 병원성 세균은 패혈성 인두염, 요로 감염, 식중독 등의 세균 감염은 물론 결핵, 콜레라 등 더 심각한 질병을 포함하여 광범위한 질병을 일으킬 수 있습니다. 박테리아는 고온, 산성, 염분, 방사선이 있는 서식지 등 다양하고 극한의 환경에서 번성할 수 있는 적응력이 뛰어난 유기체입니다. 유전자 돌연변이 또는 수평적 유전자 전달과 같은 메커니즘을 통해 항생제 및 기타 항균제에 대한 내성이 생길 수 있어 의료 및 농업에 어려움을 겪을 수 있습니다.
바이러스의 특징
바이러스는 무세포인 미세한 감염체입니다. 즉, 박테리아, 곰팡이, 식물, 동물과 같은 살아있는 유기체에서 발견되는 세포 구조가 부족합니다. 바이러스는 단순한 구조에도 불구하고 고도로 진화하고 특화되어 숙주 세포를 감염시키고 번식합니다. 바이러스에는 DNA나 RNA 형태의 유전물질이 포함되어 있습니다. 이 유전 물질은 바이러스 복제에 대한 지침을 전달하며 단일 가닥 또는 이중 가닥일 수 있습니다. 일부 바이러스에는 단일 선형 또는 원형 DNA 또는 RNA 분자가 있는 반면, 다른 바이러스에는 여러 DNA 또는 RNA 분자로 구성된 분할된 게놈이 있습니다. 바이러스의 유전 물질은 캡시드라고 불리는 단백질 코팅으로 둘러싸여 있습니다. 캡시드는 바이러스 게놈을 보호하고 바이러스의 모양을 결정합니다. 일부 바이러스에는 숙주 세포막에서 파생된 외부 지질 외피도 있습니다. 이 외피에는 숙주 세포에 대한 부착 및 진입을 촉진하는 당단백질이라고 하는 바이러스 단백질이 포함될 수 있습니다. 바이러스는 직경이 약 20 나노미터에서 수백 나노미터에 이르기까지 크기와 모양이 다양합니다. 나선형, 정이십면체(정삼각형 20개 면 포함), 복합형(불규칙한 모양), 필라멘트형 등 다양한 모양을 가질 수 있습니다. 바이러스는 높은 수준의 숙주 특이성을 나타냅니다. 즉, 특정 유형의 세포나 유기체만 감염시킬 수 있습니다. 숙주 특이성은 바이러스 표면 단백질과 숙주 세포 표면의 특정 수용체 분자 사이의 상호 작용에 의해 결정됩니다. 이러한 상호 작용을 통해 바이러스는 숙주 세포에 부착되어 들어갈 수 있습니다. 바이러스는 숙주 세포의 기계를 사용하여 복제됩니다. 복제 프로세스에는 일반적으로 다음과 같은 여러 단계가 포함됩니다. 부착 바이러스는 숙주 세포 표면의 특정 수용체에 부착됩니다. 진입 바이러스는 자신의 유전 물질을 숙주 세포에 주입하거나 세포내이입을 통해 세포에 흡수됩니다. 복제 바이러스의 유전물질이 복제되고, 숙주세포의 기계를 이용하여 바이러스의 단백질이 합성된다. 조립 복제된 구성요소로부터 새로운 바이러스 입자가 조립됩니다. 방출 새로 조립된 바이러스는 종종 세포막에서 튀어나오거나 세포 용해를 유발하여 숙주 세포에서 방출됩니다. 바이러스는 식물, 동물, 인간에게 광범위한 질병을 일으킬 수 있습니다. 인간에게 흔한 바이러스성 질병에는 감기, 인플루엔자, HIV/AIDS, 간염, 코로나19 등이 있습니다. 바이러스성 질병의 중증도는 가벼운 증상부터 생명을 위협하는 질병까지 다양합니다. 바이러스 병원성은 바이러스의 독성, 숙주의 면역 반응, 기저 건강 상태 등의 요인에 따라 달라집니다. 바이러스는 돌연변이율이 높아 빠르게 진화하고 변화하는 환경, 숙주 종, 면역 반응에 적응할 수 있습니다. 이러한 유전적 다양성으로 인해 바이러스는 숙주의 면역 방어를 회피하고, 항바이러스제에 대한 내성을 키우고, 새로운 숙주 집단이나 지리적 지역에 출현할 수 있습니다. 바이러스는 호흡기 비말, 감염된 사람이나 표면과의 직접적인 접촉, 오염된 음식이나 물의 섭취, 곤충이나 다른 동물에 의한 매개체 전염 등 다양한 경로를 통해 전염될 수 있습니다. 일부 바이러스는 장기간 환경에 남아 확산 및 전파에 기여할 수도 있습니다. 바이러스성 질병의 예방 및 통제에는 백신 접종, 항바이러스 치료, 위생 관행(예: 손 씻기), 격리, 공중 보건 조치(예: 여행 제한, 사회적 거리두기)와 같은 전략이 포함됩니다. 백신 접종은 면역 체계를 자극하여 특정 바이러스 항원에 대한 항체 또는 세포 면역을 생성하여 향후 감염에 대한 보호를 제공합니다. 백신 접종, 항바이러스 치료, 공중 보건 개입 등 바이러스성 질병을 예방하고 통제하기 위한 전략을 개발하려면 바이러스의 특성을 이해하는 것이 필수적입니다. 바이러스에 대한 지속적인 연구는 바이러스 생물학, 병인 및 전염병학에 대한 이해를 지속적으로 발전시켜 새로운 바이러스 위협에 맞서 싸우고 글로벌 건강 결과를 개선하기 위한 노력을 주도하고 있습니다.