[강석기의 과학풍경] RNA 바이러스의 기원에 대하여

세포 생물을 숙주로 삼아 증식하는 존재는 크게 세가지로 나뉜다. 이 가운데 아르엔에이(RNA) 바이러스는 진핵생물을 주로 공격하는데, 코로나19를 비롯해 오늘날 인류를 괴롭히는 병원체 가운데 아르엔에이 바이러스가 꽤 된다. 사이언스 제공

강석기 | 과학칼럼니스트

“남이라는 글자에 점 하나를 지우고 님이 되어 만난 사람도…”

‘도로남’이라는 노래의 가사는 정말 재치가 있다. 그런데 생체분자에도 이런 관계가 있다. 아르엔에이(RNA)에서 산소원자(O) 하나를 빼면 디엔에이(DNA)가 된다. 불과 수년 전까지만 해도 유전물질인 디엔에이와는 달리 아르엔에이는 낯설었다. 그런데 코로나19가 대유행하고 엠아르엔에이(mRNA) 백신이 나오면서 이제 익숙한 용어가 됐다.

사람처럼 세포로 이루어진 생물에서는 아르엔에이가 유전물질은 아니고 그 정보를 전달하는 데만 관여하지만, 바이러스의 일부는 게놈이 아르엔에이로 이뤄져 있다. 흥미롭게도 코로나19 바이러스를 비롯해 최근 부쩍 인류를 괴롭히고 있는 인플루엔자 바이러스, 에볼라 바이러스, C형 간염 바이러스가 다 아르엔에이 바이러스다. 앞으로 또 어떤 신종 바이러스가 등장할지 모르는 상황에서 아르엔에이 바이러스에 대한 이해가 더 절실한 시점이다. 그러나 아르엔에이 바이러스에 대해서는 이들이 일으키는 질병에 대처하기에 급급할 뿐 지구에 얼마나 다양한 아르엔에이 바이러스가 있는지조차 알지 못하고 있다.

학술지 <사이언스> 최근호에는 오대양 12만5천㎞를 항해하면서 210곳에서 채취한 바닷물 시료에 들어 있는 아르엔에이 정보를 분석해 아르엔에이 바이러스의 실체에 한발 더 다가간 연구 결과가 실렸다. 지금까지 알려진 아르엔에이 바이러스는 대략 4천종이고 5개 문으로 나뉜다. 문(phylum)은 ‘계문강목과속종’의 두번째에 해당하는 큰 분류 단위다.

무색투명한 바닷물에 바이러스가 얼마나 될까 궁금할 텐데 한 숟가락 분량에 무려 5천만마리의 바이러스가 있다. 이들은 역시 맨눈에 보이지 않는 박테리아와 플랑크톤을 숙주로 삼아 증식한다. 그 결과 매일 해양 미생물의 10~20%가 바이러스 감염으로 죽는다. 끝나지 않는 바이러스 팬데믹에 시달리는 셈이다.

연구자들은 무려 28테라베이스(테라는 10의 12승, 즉 1조배를 뜻한다)에 이르는 염기서열 데이터를 분석해 아르엔에이 바이러스 4500여종을 새로 찾았다. 이 가운데는 기존 5개 문으로 나눌 수 없는 종이 꽤 많아 새롭게 5개 문을 만들었다. 이제 아르엔에이 바이러스가 10개 문으로 이뤄진다는 말이다. 정확한 비유는 아니지만 척추동물 신종이 무더기로 발견되면서 기존 어류, 양서류, 파충류, 조류, 포유류로는 부족해 새로운 다섯 종류가 더해진 것이라고 보면 된다(몸 형태를 상상하기도 어렵다).

게다가 추가된 5개 문 가운데 하나인 타라비리코타는 아르엔에이 바이러스의 조상에 가까운 것으로 밝혀졌다. 이번에 드러난 아르엔에이 바이러스의 세계를 찬찬히 탐색해보면 인류를 괴롭히고 있는 아르엔에이 바이러스 질병을 이해하고 대처하는 데 어떤 통찰을 얻을 수 있지 않을까.