RNA 바이러스는 유전 물질로 리보핵산(RNA)을 사용하는 바이러스를 의미한다. DNA를 유전체로 가지는 DNA 바이러스와 구분되며, 모든 바이러스 중에서 큰 비중을 차지한다. RNA 바이러스의 유전체는 단일가닥 RNA(ssRNA) 또는 이중가닥 RNA(dsRNA)로 구성될 수 있으며, 볼티모어 분류 체계(Baltimore classification system)에서 그룹 III, IV, V, VI에 해당한다.
RNA 바이러스의 복제에는 RNA 의존성 RNA 중합효소(RdRp)가 핵심 역할을 한다. 이 효소는 RNA를 주형으로 하여 새로운 RNA를 합성하는 기능을 담당하며, DNA 바이러스와 달리 DNA 중간체를 거치지 않고 RNA에서 직접 RNA로 복제가 이루어진다는 점이 특징이다. 다만 레트로바이러스(그룹 VI)는 RNA 유전체를 가지고 있으나 복제 과정에서 역전사효소를 이용해 DNA 중간체를 생성하므로, 일반적인 RNA 바이러스와 구분하여 다루어지기도 한다.
볼티모어 분류에 따른 RNA 바이러스의 주요 그룹은 다음과 같다.
-
그룹 III (dsRNA 바이러스): 이중가닥 RNA를 유전체로 가진다. 대표적으로 레오바이러스과(Reoviridae)가 있으며, 로타바이러스가 이에 속하여 소아 설사의 주요 원인이 된다.
-
그룹 IV (양성-극성 ssRNA 바이러스): 양성 단일가닥 RNA(+ssRNA)를 유전체로 가지며, 유전체 자체가 mRNA로 기능하여 숙주 세포 내에서 직접 번역이 가능하다. 코로나바이러스과(Coronaviridae), 플라비바이러스과(Flaviviridae), 토가바이러스과(Togaviridae), 피코르나바이러스과(Picornaviridae) 등이 포함된다. SARS-CoV-2, C형 간염 바이러스, 폴리오바이러스 등이 대표적이다.
-
그룹 V (음성-극성 ssRNA 바이러스): 음성 단일가닥 RNA(-ssRNA)를 유전체로 가지며, 유전체 자체로는 단백질 합성이 불가능하여 바이러스가 보유한 RdRp를 이용해 먼저 양성 가닥 RNA로 전사된 후 번역이 이루어진다. 오르토믹소바이러스과(Orthomyxoviridae, 인플루엔자 바이러스), 파라믹소바이러스과(Paramyxoviridae, 홍역 바이러스), 랍도바이러스과(Rhabdoviridae, 광견병 바이러스), 필로바이러스과(Filoviridae, 에볼라 바이러스) 등이 포함된다.
-
그룹 VI (ssRNA-RT 바이러스): RNA 유전체를 가지나 역전사효소를 이용해 RNA를 DNA로 역전사한 후 숙주 세포의 게놈에 통합하는 독특한 복제 방식을 가진다. 레트로바이러스과(Retroviridae)가 대표적이며, 인간면역결핍 바이러스(HIV)가 이에 속한다.
RNA 바이러스는 DNA 바이러스에 비해 높은 변이율을 보이는 특징이 있다. 이는 RNA 의존성 RNA 중합효소(RdRp)가 교정 기능을 갖추지 못하여 복제 과정에서 오류가 자주 발생하기 때문이다. 이러한 높은 변이율은 인플루엔자 바이러스가 매년 새로운 변이주를 출현시키고, HIV에 대한 효과적인 백신 개발이 어려운 주요 원인으로 작용한다.
RNA 바이러스는 인간, 동물, 식물에 다양한 질병을 일으키는 중요한 병원체이다. 대표적인 인간 질병으로는 인플루엔자, 코로나바이러스 감염증(COVID-19), 홍역, 풍진, 에이즈(HIV), C형 간염, 에볼라 출혈열 등이 있다. 이들은 호흡기 비말, 혈액 및 체액, 경구 경로, 절지동물 매개체 등 다양한 경로를 통해 전파된다.
RNA 바이러스의 구조는 유전체 RNA를 단백질 껍질인 캡시드가 둘러싸는 형태이며, 일부 바이러스는 캡시드 외부에 숙주 세포막에서 유래한 지질 이중층 외피(envelope)를 추가로 가진다. 외피 표면에는 바이러스의 숙주 세포 부착에 관여하는 스파이크 단백질이 존재한다. 외피의 유무는 바이러스의 환경 안정성과 감염 경로에 영향을 미친다.
