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| 세균(박테리아) 細菌 | Bacteria | |
| | |
| 학명 | Bacteria Woese, Kandler & Wheelis, 1990 |
| 분류 | |
| <colbgcolor=#bfe3b4><colcolor=#000> 상역 | 네오무라상역(Neomura) |
| 역 | 세균역(Bacteria) |
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1. 개요
세균역(細菌域) 또는 박테리아(Bacteria)는 막성 세포소기관이 존재하지 않는 대부분의 원핵생물을 포함하는 단세포 생물에 대한 분류이다. 미생물학자 칼 우즈(Carl Woese) 등은 1990년 모든 생물 분류 단계의 최상위인 역(域, Domain)을 제안하고 그것을 진핵생물, 세균, 고균의 세 분류로 나누었다[1][2].일반적으로 세균은 알려진 가장 단순한 형태의 생물로, 세포 분열로 번식한다. 세균보다 작고 단세포조차도 형성하지 않은 바이러스(virus)가 존재하지만, 바이러스는 생물과 무생물의 특징을 모두 갖는 반생물로 취급되며, 이것을 생물로 인정해야 할 것인가에 대한 문제는 학자들마다 의견이 갈린다[3]. 생물을 구분짓는 특징 가운데 하나는 외부의 도움 없이 자신이 가진 효소를 이용해 핵산을 전사, 번역할 수 있는가 하는 것인데, 바이러스는 숙주의 세포를 감염시키지 않은 상태에서는 일체의 생명 활동이 불가능하다[4][5]. 다만 알파프로테오박테리아강의 클라미디아(Chlamydiae)와 리케차(Rickettsia)목 세균들은 바이러스처럼 숙주 세포나 세균 배양 접시 밖에서는 생존할 수 없는 의존적 형태를 띄는데, 그럼에도 불구하고 이들은 중간체 정도로 취급되어 생물로 분류되고 있다[6].
2. 명칭
박테리아(Bacteria)라는 말은 지팡이를 뜻하는 고전 그리스어 βακτηρία에서 왔다.이후 생물 분류 단계에서의 '세균역' 또는 복수형의 '세균(들)'을 지칭하는 말로 정착되었으며, 단수형 명사는 박테리움(Bacterium)이다. 일상적으로는 바글바글 몰려다니는 미생물의 특성상, 세균이 단 한 개체만 존재하는 일을 상정하는 경우는 거의 없으므로, 전자가 훨씬 더 널리 쓰인다. '박테리움'은 세균 각각의 이름에 붙는 경우가 많다[7].
한자어 細菌은 직역하면 '가느다란 버섯'이라는 뜻으로, 눈에 안 보일 정도로 조그맣고 버섯이나 곰팡이처럼 번식한다는 면에서 이 이름이 붙었다.
이전에는 고세균으로 불리던 고균과 구분하기 위해 진정세균[8](Eubacteria)이라는 용어를 이용했으나, 실제로는 아무 관련이 없다는 것 때문인지 그냥 박테리아라고 부르는 듯하다. 고균과 같이 묶어 원핵생물로 불리기도 하지만, 진화론 및 분류학상으로는 고균이 세균보다 진핵생물에 더 가까운 구조를 하고 있다. 사실 고균과 세균의 차이는 인간과 이끼의 차이보다 더 클 수 있는 것.
세균은 현존하는 종이라도 고생물들처럼 학명으로 알려진 경우가 많으며 학명이 라틴어 발음이 아닌 영어식 발음으로 알려진 경우가 많다.
3. 발견 역사
세균은 현미경을 발명한 네덜란드의 안토니 판 레이우엔훅(Antonie van Leeuwenhoek, 1632–1723)이 1676년 5월 26일에 처음으로 관찰한 것으로 알려져 있다. 그는 곰팡이, 기생충, 머리카락 등을 관찰했으며, 정액 속 정자도 최초로 관측했다고 한다.세균과 질병의 관계성을 최초로 밝혀낸 이는 헝가리의 이그나츠 제멜바이스(Ignaz Semmelweis, 1818–1865)로 의사의 수술과 산파들이 출산을 돕기 전 손을 소독하는 것이 사망률을 크게 낮출 수 있다고 주장하였다. 그러나 당시 유럽 의학계는 세균설보다 체질 건강설이 우위였기 때문에 이 주장은 무시되었다.[9] 세균을 최초로 과학적 방법론에 따라 배양한 사람은 루이 파스퇴르와 그의 동료 클로드 베르나르로, 1862년 미생물의 번식이 부패의 원인이 된다는 것을 실험을 통해 증명하였다. 파스퇴르는 또한 우유와 와인을 가열하여 살균하는 식품 보존법을 고안했다.
루이 파스퇴르의 세균설을 지지한 독일의 로베르트 코흐는 감염된 동물의 피를 다른 동물에 주입하는 실험을 통해 세균이 병리의 원인이 됨을 재확인하였으며, 이로써 본격적인 세균학의 문을 열었다. 코흐는 결핵, 콜레라, 탄저균을 발견한 것으로도 유명하다.
4. 구조
4.1. 세포질의 구조
세균은 막으로 이루어진 세포소기관이 존재하지 않아 세포질 내에서 식별할 수 있는 세포 구조물들 또한 볼 수 없다. 세포질은 원형질막으로 둘러싸여 있으며 진핵생물과 유사한 형태이다. 또한 진핵생물의 미토콘드리아에서 발견되는 것과 유사한 호흡 효소와 인산화 효소를 포함하고 있다. 일부 광합성 세균들은 원형질막이 안쪽으로 길게 뻗어있고 접혀있는 틸라코이드를 형성해 있다.[10] 이외에 막이 접혀 메소솜을 이루기도 한다.[11]세균 안의 리보솜은 쇄상으로 되어있는 폴리솜을 이룬다. 세포질 안의 함유물은 보통 전분, 글리코겐, 지질 등의 저장성 물질이다. 일부 세균은 인산 또는 황화합물을 포함한다.
핵막 또한 없어 진핵세포와 같은 고등 체제를 갖추지 않으며, 한 개의 원형 염색체를 가지고 있으나 염색체 단백질도 없이 노출되어있다. 세균은 이외에 작은 원형 DNA 분자인 플라스미드를 갖기도 한다.
4.2. 주변세포질
그람음성세균의 경우 세포벽 외막과 세포질막 사이에서 펩티도글리칸을 주변세포질이 둘러싸고 있다. 단백질과 탄수화물로 된 기질이다. 셀룰라제나 펙티나제와 같은 효소를 보유하고 있으며, 어떤 효소는 이동이 어려운 대사산물을 이동성으로 바꾸는 데 이용된다.β-1, 2-D-글루칸과 같은 올리고당은 주변 세포질의 삼투압을 세포질 삼투압과 동일하게 하는 역할을 한다. 주변 세포질은 세포 내외로의 물질 수송 및 대사에 관여하며, 세포질막을 보호하는 기능을 수행한다. 세포벽 외막과 세포질막은 이 주변 세포질 내의 여러 곳에서 서로 접촉하고 있는 것으로 보고 있다.
4.3. 세포벽
세균의 세포벽은 식물세포의 세포벽과 화학적으로 다른 성분을 띠며, 뿐만 아니라 세균과 고세균의 세포벽도 서로 다르다. 세균은 펩티도글리칸(peptidoglycan) 분자를 구성물질로 이용한다. 그람양성균은 두꺼운 펩티도글리칸에 산성 다당류인 테이코산(teichoic acid)이 포매되어있다. 반면 그람음성균의 세포벽은 아주 얇은 펩티도글리칸층 하나를 세포막(cytoplasmic membrane)과 외막(outer membrane)이 둘러싸고 있다.이 외막은 인지질(phospholipid)과 지질다당체(lipopolysaccharide, LPS), 단백질로 구성되어 있다. 외막은 지단백질(lipoprotein)에 의해 펩티도글리칸과 공유결합으로 연결되어 있다. 이 외막은 외막단백질과 지질다당체에 의해 여러 기능을 가지는데, 수용성 영양성분의 확산 및 통과, 항생제 등의 입자가 큰 독성 분자의 확산 저지, 박테리오신이나 박테리오파지의 수용체, 접합기능 촉진, 세포 표면의 수화성 부여, 기주 식물에 대한 지질다당체의 인식작용, 표면 항원[12]
그람음성세균의 세포벽은 리소자임에 쉽게 파괴되지 않기 때문에 에틸렌디아민 테트라세트산(EDTA)로 먼저 처리 후 리소자임으로 처리해야 일부 세포벽을 제거할 수가 있다. 이렇게 리소자임이나 세포벽 합성저해물질로 처리하였을 때 세균이 원형질체나 등형질체[13] 상태로 분열 및 증식하는 경우가 있다. 이러한 균체를 L-form이라고 한다.[14] L-form 세균은 세포벽이 없어 다형성이며, 삼투압에 매우 취약하다. 특이한 것은, 두꺼운 세포벽을 가진 세균들 대부분이 페니실린과 같은 베타락탐계 항생제에 고도의 감수성을 나타낸다는 것이다. 베타 락탐계열 항생제에 의해 펩티도글리칸 합성 효소가 저해를 받아 세포벽이 형성되지 못한다. 따라서 세균이 생장할 시 두 개로 분리될때 세포벽이 늘어나지 못해 생장이 멈추거나 죽게 되며 많은 수의 항생제들이 이러한 세포벽을 타겟으로 하여 세균 특이적인 항생제를 만든다. 하지만 파이토플라스마나 스피로플라스마에 속하는 세균은 세포벽 없이 세포질막만으로 싸여 있기 때문에 펩티도글리칸 합성 저해물질에 대해 저항성을 가지고 있다.
세균은 세포벽 이외에 복합 다당류나 단백질로 이루어진 점질층 또는 협막(capsule)[15]에 둘러싸여 있다. 이 점액 물질은 기생성 세균이나 자유 생활하는 세균이 가지고 있으며 숙주에 부착하여 영양분의 흡수를 원활하게 하도록 해준다. 이를 이용해 어느 일부 세균들은 백혈구의 식세포작용에 저항하기도 한다. 그래서 협막이 존재하는 세균의 대다수가 병원성 세균이다. 식물병원성 세균의 경우 기주 식물 내에서 성장할수록 이 조직이 두텁게 발달하지만 인공배지 같은 인위적인 환경에서 배양하게 되면 오히려 얇아진다고 한다.[16] 식물체의 병반이 수침상으로 보이게 되는 원인이기도 하고 식균세포와 건조에 대한 세균의 저항성을 높이는 역할을 한다.
4.4. 세포질막
세포벽 안쪽에서 세포질을 둘러싸고 있으며, 두께 8nm의 얇은 막이다. 인지질과 단백질, 약간의 다당체로 구성되어 있다. 소수성 층과 친수성 층으로 구성되어 있으며, 소수성 층은 지방산, 친수성 층은 글리세롤로 구성되어 있다. 세포질막은 시토크롬 산화효소, 탈수소화효소, ATP효소, 단백질 합성효소, permiase 등 에너지 생산 및 물질 생산에 필요한 다양한 효소 및 전자운반체를 가지고 있다. 세포질막은 따라서 세포질을 보호하고, 영양흡수 및 노폐물을 배출하는 선택적 투과 기능을 수행하며, 세포벽을 합성하고 핵물질을 분비하며, 고등생물 세포의 미토콘드리아 대신 호흡기능을 수행한다 또 세포질막의 편모 기저 부위에 모터 단백질이 있어 편모를 회전시킨다. 세포질막 표면의 당단백질은 기주-기생자 사이의 인식작용에서 중요한 역할을 한다. 세포질막이 파괴되면 세포질이 누추되어 세균이 죽게 된다.파이토플라스마와 스피로플라스마는 지질이중막의 세포질막으로 싸여 있다. 파이토플라스마의 지질막은 대부분이 인지질과 당지질, 중성지질로 이루어져 있다. 예를 들어 감귤 오갈병은 스피랄린이라는 양친매성 단백질을 세포질막의 주성분으로 하고 있다.
4.5. 편모와 선모
- 편모(flagella): 가늘고 긴 실 모양의 털로, 세균의 운동기관이다. 플라젤린(flagellin) 단백질 11가닥이 모여 만들어졌으며, 직경은 12~19 nm 이고 길이는 균체의 수배에 이른다. 편모는 세포질막 안쪽의 기저 부위에서 만들어져 세포질막과 세포벽을 뚫고 자라게 된다. 기저부위에는 두세 개의 고리 모양이 있고, 이골 옆에 모터 단백질이 있어서 편모를 회전시킨다. 세균에 충격을 주면 편모가 쉽게 균체에서 떨어져서 운동성을 잃게 되지만, 편모는 다시 자랄 수 있다. 편모의 수 및 편모가 균체에 부착된 위치는 세균을 분류하는 데 중요한 열쇠가 되며, 편모단백질은 균체의 O항원과는 독립적인 항원(H항원)으로 작용한다.
편모의 수와 배열에 따라 세균을 분류하는데 무모균, 단모균, 양모균, 총모균, 주모균으로 분류한다. 무모균은 말 그대로 편모가 존재하지 않는 균이고 단모균은 편모가 하나만 존재하는 균이고 양모균은 양쪽 끝에 하나 또는 두 개 이상의 편모가 존재하는 균이고 총모균은 한쪽 끝에 두 개 이상의 편모가 존재하는 균이고 주모균은 균체 주의 전체를 둘러싸고 있는 균이다 우리가 잘 알고있는 살모넬라 균도 주모균의 한 종류다.
- 선모(pilli/fimbriae): 균체의 표면에 있으며 편모보다 훨씬 짧고(길이 0,5~20um) 가는 실 모양이다. 편모와 달리 운동성에 영향을 주지 않는다. 필린이라는 입상 단백질로 구성되어 있으며, 길이나 기능이 다른 몇 종류의 선모가 공존한다. 액체 배양할 때 세균이 액체 표면에 떠서 세균막을 형성하게 하는 역할을 하며, 박테리오파지의 수용체 역할도 한다. 또한 기생성 세균이 기주에 부착할 수 있게 해주는 역할도 있다. 세균 사이에 유성생식 과정에서 접합이 이루어져 플라스미드 DNA가 전달되는 통로로 이용될 때 이 선모를 특히 성선모라고 부른다. 이 선모의 유무에 따라 병원성 세균의 역할을 해낸다. 임질균의 경우 선모가 유전적으로 없는 경우 질병을 일으키지 못한다고 한다.
4.6. 포자
대부분의 세균들이 포자를 생성하지 않지만 일부만이 식물 중 양치식물이나 이끼류, 곰팡이처럼 포자를 생성한다. 세균이 생성하는 포자는 균체 외부에 생성되는 외생포자와 균체 안에 생성되는 내생포자가 있다.* 외생포자: 균체 외부에 무수히 많이 생긴다. 번식의 기능을 주로 한다.
* 내생포자: 아포라고도 부르며 세균의 종류에 따라서 생존에 적당치 못한 환경조건에서는 내성이 강하고[17][18], 두꺼운 포자각[19]을 가진 내생포자를 형성시킨다. 내생포자는 탈수된 세포로서, 모든 대사활동이 중지되고 세포 성분이 휴면 상태에 들어가 있다. 모든 세균이 이러한 능력을 가진 것은 아니며 이러한 형성 능력은 세균을 분류하는 데 중요한 특징이 된다. 주로 그람양성 세균이 내생포자를 만들며 보툴리눔과 파상풍 세균이 유명하다.
4.7. 탄소저장 중합체
폴리-β-하이드록시부티레이트(PHB) 또는 글리코겐이 과립체나 봉입체의 형태로 세포질 내에서 관찰되는 경우가 있는데, 이들은 세균의 세포질 내 저장물질로 알려져 있으며, 영양이 부족한 환경 조건에서 탄소원이나 에너지원으로 이용되는 것으로 보인다. PHB는 3% sudan black B 용액으로 염색해 위상차현미경으로 관찰하면 검은색 입자로 보인다. 반면 글리코겐 입자는 PHB보다 작아서 전자현미경으로만 관찰이 가능하지만 희석된 요오드 용액으로 염색하게 되면 세포가 적갈색을 띠게 되어 존재를 확인할 수 있다.4.8. 색소
일부 균의 경우 형광색소를 가지고 있는데, 형광색소를 생성하는 대표적인 균들로는 식물 잎에 점무늬병을 일으키는 세균성 마름병균(Pseudomoans syringae pv.)을 King B 배지에서 배양하여 366nm 의 파장을 쪼이면 밝은 녹색에서 하늘색의 형광을 일으킨다. 벼 세균성 알마름병균이 만드는 형광색소는 잎의 황화와 뿌리 신장 억제 등 식물에 독소로 작용한다. 산토모나딘은 산토모나스속 세균의 세포벽 외막에 있는 노란색 비수용성 색소로 구조에 따라 15개 그룹으로 구분되며 산토모나스속 세균과 다른 세균을 구별하는 데 중요한 열쇠가 된다.5. 분류
1900년경 편모의 수나 부착 위치, 포자 형성 여부에 따라 세균을 분류하였다. 그러나 세균의 생리적 특성이나 그람염색반응, 병원성 등을 분류형질에 추가하게 되었고, 분자생물학적 특성도 고려하게 되었다. 세균의 분류체계도 다른 생물들처럼 되어 있다. 세균은 초창기 식물계의 원생식물문에 소속되었으나 Bergey's Manual 8판이 1974년 발간된 이후로는 원핵색물계라는 독리된 분류체계를 가지게 되었다. 대부분 세균학자들은 버지의 분류방식에 따라 세균을 구분하고 있다. 하지만 전통적으로 세균의 분류는 제한된 표현형질에 의존하여 이루어졌기 때문에 엄격한 의미의 계통발생적으로 분류된 것은 아니었다. 따라서 버지의 분류는 고등생물의 분류에 비하면 불완전하다. 최근 분자생물학의 발달과 함께 급속히 보완되어 가고 있다. 따라서 재분류되는 단계에서 아직 목이나 과가 정해지지 않은 경우도 있다고 한다.5.1. 세균 종 분류 용어
- 분류종(taxospecies): 많은 공통 형질의 계통 집단. 이처럼 분류학적으로 명명된 소집단을 분류군이라고 한다.
- 이명종(nomenspecies): 2명법으로 명명된 종 중에서 병원성 등 실용성을 더하여 재분류된 종의 집단이다.
- 분자종(molecular species): 핵산의 상동성이 높은 계통군을 말한다.
- 동유전자종(genospecies): 서로 유전자 교환이 일어날 수 있는 계통군. 유전자 교환은 종뿐만 아니라 속, 과 내에서도 일어날 수 있다. 그렇기 때문에 Bergey 분류법에서 수용하기에는 어렵다.
- 종 이하 분류 단위
* biovar(생물형): 생화학적이거나 생리적으로 특성이 다른 군
* serovar(혈청형): 혈청학적 특성이 다른 군
* pathovar(병원형): 기주에 대한 병원성이 다른 군
* phagovar(파지형): 박테리오파지에 의한 용균반응이 다른 군
* morphovar(형태형): 특이한 형태적 차이를 가지는 군
* biovar(생물형): 생화학적이거나 생리적으로 특성이 다른 군
* serovar(혈청형): 혈청학적 특성이 다른 군
* pathovar(병원형): 기주에 대한 병원성이 다른 군
* phagovar(파지형): 박테리오파지에 의한 용균반응이 다른 군
* morphovar(형태형): 특이한 형태적 차이를 가지는 군
5.2. 그람염색에 의한 분류
통상적으로는 그람염색으로 분류할 수 있는 균(그람 양성균, 그람 음성균, 그람염색성이 애매한 균, 애초에 그람염색이 안 되는 균)과 기타 세균으로 크게 나눠서 이야기하곤 한다.- 그람 양성균은 원형질막 위에 보통 두꺼운 펩티도글리칸 층을 가지고 있다. 페니실린 같은 세포벽 합성을 방해하는 항생제에 취약한 편이다. 크리스털 바이올렛(CV)을 흡수하여 보유하는 성질을 띤다. 아이오다인 처리 후 에탄올 후처리를 하더라도 CV가 탈색되지 않는다. 사프라닌의 경우 두꺼운 펩티도글리칸 층을 쉽게 통과하지 못한다. 몇 그람양성균은 독소를 대사물질로써 뿜어낸다. 외독소 참조.
- 그람 음성균은 원형질막과 외막의 이중막 형태로 되어있고 그 사이에 얇은 펩티도글리칸 층을 가지고 있다. 외막 표면에는 LPS(지질 다당체)를 가지고 있으며 이 LPS는 우리 몸의 면역체계에 의해 항원으로 인식되어 면역반응을 유발한다. CV을 흡수하나 아이오다인 처리 후 에탄올 후처리를 통해 CV을 제거한 뒤 사프라닌 등으로 대조염색을 시행하여 구분한다. 음성균은 독소가 세포벽을 만드는 물질 중 하나이다. 세포가 죽고 세포벽의 물질들이 분해 될 때 나온다. 즉, 균을 죽이기 위해 항생제를 '다량' 투여하면 병균은 죽지만 동시에 뿜어져 나오는 독소로 인해 환자도 죽을 수 있다. 내독소 참조.
6. 목록
7. 분포
본 문단은 세균과 고균 관련 내용이 섞여 있으니 참고하자.박테리아는 자연계에 상상할 수 있는 거의 모든 곳에 존재한다고 생각하면 된다. 일부 고세균의 경우 매우 극한의 환경에서도 발견되는 경향을 보이며 이러한 극한의 환경에서 발견되는 세균과 고세균류를 통틀어 극한미생물(Extremophile) 또는 극한환경미생물이라 부른다. 이러한 극한미생물은 나름대로 특이한 세포 구조와 효소를 갖추고 있기 때문에 극한환경에서의 생장이 가능한 것이며 이를 이용하여 생물실험의 기본적인 툴을 만들 때 쓰이고 연구된다. 예를 들어 매우 고온에서 발견되는 고세균, 고 방사능환경에서 적응하는 세균, 이용가능한 탄소가 방향족 유기화합물뿐이라고 해도 생장하는 세균[20], 중금속 오염 토양에서 더 잘자라는 미생물, 염전이나 사해와 같은 고 염도 환경에서도 적응한 미생물, 빙하와 같은 저온에서 생장하는 미생물 등 굉장히 다양한 환경에서 생장조건을 갖추어 성장하는 미생물이 존재한다.
심지어는 방사능 오염 지역에서 살아남는 박테리아도 있다, 데이노콕쿠스 라디오두란스[21]라는 균인데, 도저히 사람도 갈 수 없을 것 같은 지역에서 방사성 물질을 먹고 산다. 이 녀석이 발견된 경위도 가열살균에 방사선 살균까지 가한 통조림이 발효되길래 뭔가 하고 봤더니 이 녀석이었다고. 1만 시버트의 방사능에도 끄덕도 안 하며, 감마선에 의한 DNA 손상에 저항하는 매커니즘이 있다[22]. 이 녀석과 쌍벽인 박테리아도 있는데, Thermococcus gammatolerans[23]. 그리고 6가 우라늄을 물에 녹지 않는 우라늄 나노와이어로 만드는 슈와넬라 오네이덴시스(Shewanella oneidensis)라는 녀석도 있다.
사는 곳이 워낙 다양하기 때문에 당연히 사람 몸에도 득시글거리며, 해를 끼치지 않고 인체와 공생하는 놈들을 상재균(Normal Flora) 또는 정상세균총이라 부른다. 일반적인 인식과 달리 정상세균총은 개체에 있어 필수적인 존재다. 실험적으로 정상세균총을 소멸시킨 쥐는 다른 쥐에 비해 새로운 균이 감염될 확률이 수천 배나 증가한다. 언제나 외부에 노출되어 있는 동물들은 끊임없는 세균의 침입을 받지만, 이렇게 침입한 미량의 세균은 정상세균총과의 경쟁에서 이기지 못하고 죽기 때문. 다만 이들도 병원성이 약한 것이지 아예 없는 건 아니라서, 백혈병ㆍ에이즈ㆍ당뇨병 등으로 인간의 면역력이 약해지면 오히려 숙주에게 해를 끼친다. 또한 정상세균총은 항생제 내성의 전달자로서 작용하기 때문에 항생제를 사용할 때 골치아프게 된다. 정상세균총은 건드리지 않고 외부 세균만 죽이는 항생제를 사용하면 대부분 외부 세균은 죽지만, 위에서 설명한 바와 같이 극히 일부는 돌연변이를 일으켜 항생제 내성 유전자를 가지고 살아남는다. 이렇게 살아남은 극소량의 세균은 증식이 되지 않아 알아서 죽지만, 죽기 전에 항생제 내성 유전자를 정상세균총에게 전달해준다. 어차피 이 항생제로는 아무런 영향 안 받는 정상세균총이 내성 유전자 얻는다고 달라질 거 있나... 싶지만, 문제는 감염이 또 한 번 일어났을 때. 이 경우 이번에는 정상세균총이 외부 세균에게 저번에 얻은 항생제 내성 유전자를 건네준다. 이렇게 되면 당연히 저번에 쓴 항생제는 외부 세균을 죽이지 못하게 된다. 병원에서 항생제를 남발하지 못하게 하는 이유가 바로 이것이다.
기본적으로 무성 생식을 통해 혼자서 생존해나갈 수 있다. 그러나 진화 과정에서 유전자 교류가 가능해졌으며 플라스미드라고 하는 고리형 유전자를 통해 본래의 유전자 이외에 '추가적인 유전'이 가능해 내성의 전파가 가능하다. 이것 외에도 horizontal gene transfer를 통해 유전자를 서로 전달해줄 수도 있다. 이것 때문에 질병(특히 결핵)은 한번 퍼지면 끝까지 잡아야 하고 평소에는 항생제를 남용하지 말아야 하는 것이다.
여튼 이 세상 생물의 최초이자 끝일 존재. 감염을 막기 위해서는 위생 수칙(손을 꼭 씻는다든가, 이를 꼭 닦는다든가)을 철저히 지키도록 하자. 적절한 위생은 장수의 길이다.
8. 슈퍼박테리아
9. 창작물에서
10. 여담
이것들을 인형으로 만들어 파는 회사가 있다. GIANTmicrobes라는 미국 회사인데 각종 세균과 해충을 순화시킨 형태의 인형을 취급하고 있다. 처음엔 애들 교육용으로 만들어 팔다가 그 퀄리티에[24] 어른들도 사게 되며 사업이 번창하기 시작했다고. 그래서인지 외국 대학가 기념품 매점에서 이 인형들을 팔기도 한다. 한국에서는 아직 정식 수입되지 않았으니 해외 나가는 김에 살 사람들은 참고하자.
세균의 실제 모습을 본떠서 만들어졌기 때문에 생물학도가 암기하기에도 좋을 듯한 모습을 하고 있다. 다루는 세균이 감기나 임질 같은 가벼운 질병들도 있지만, 테러 희생자가 나기도 했던 탄저균 # 이나 지금도 아프리카에서 꾸준히 사람들을 죽이는 에볼라 # 같은 바이러스까지 귀여운 인형으로 만들어 팔고 있다. 이들 병명을 구글에 쳐보면 웬만한 혐짤 뺨치는 끔찍한 희생자들의 모습이 나오는데 그 사진들 와중에 같이 끼어있는 이 회사 인형 사진들을 보면 거의 고인드립 수준이다. 이제는 SARS-CoV-2까지 인형으로 탄생시켰다.
어린이용 학습만화에서는 세균이 보통 삼지창을 든 악마의 형상으로 묘사되는데,[25] 그 어린이가 나중에 커서 세균의 실제 외형에 대해 알게되면 실망하는 사례도 많다. 또한 악마화의 대표적인 사례에 속한다.
악취의 주 원인이 세균이다.
투르크메니스탄 카라쿰 사막 불구덩이에서도 세균이 있다. #
세균에도 기억력이 있는데, 세대를 통해 전달한다. #
11. 참고
- 조용섭. 식물세균병학. 서울대학교 출판부. 1999. p.38~44
12. 관련 문서
[1] Woese CR, Kandler O, Wheelis ML. 1990. Towards a Natural System of Organisms: Proposal for the Domains Archaea, Bacteria, and Eucarya. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 87: 4576-4579. 참조.[2] 2002년 토머스 캐빌리어-스미스는 진핵생물과 고균을 묶는 네오무라상역(Neomura) 가설을 제안하였으나, 이 설은 현재 아주 유력한 것으로는 받아들여지지 않고 있다.[3] Koonin EV, Starokadomskyy P (October 2016). "Are viruses alive? The replicator paradigm sheds decisive light on an old but misguided question". Studies in History and Philosophy of Biological and Biomedical Sciences. 59: 125–34. doi:10.1016/j.shpsc.2016.02.016. PMC 5406846. PMID 26965225. 참조.[4] Wimmer E, Mueller S, Tumpey TM, Taubenberger JK (December 2009). "Synthetic viruses: a new opportunity to understand and prevent viral disease". Nature Biotechnology. 27 (12): 1163–72. doi:10.1038/nbt.1593. PMC 2819212. PMID 20010599. 참조.[5] 세균 역시 생물이기 때문에 바이러스에 감염된다.[6] Horn M (2008). "Chlamydiae as symbionts in eukaryotes". Annual Review of Microbiology. 62: 113–31. doi:10.1146/annurev.micro.62.081307.162818. PMID 18473699. 참조.[7] '아그로박테리움', '미코박테리움', '헬리코박터'.[8] 말 그대로 진정한 세균이라는 뜻이다.[9] 무시도 모자라 교수직 계약을 거절 당하고 나중에는 정신병동에 입원후 간수에게 맞아 세균 감염으로 사망했다. 결국 그의 주장이 사실로 밝혀진 후 사실을 주장해도 거부당하는 '제멜바이스 반사작용(Semmelweis Reflex)'이라는 용어가 생겼다.[10] 이 안에 엽록소 등의 광합성 색소가 들어있다.[11] 메소솜은 세포분열 동안 염색체 분리와 격벽의 형성을 돕는다고 한다. 마치 동물세포의 중심체같이[12] 다당체 말단 반복단위 부분이 세균의 항체에 대하여 특이적 반응을 일으킨다.[13] 일부 세포벽만 남아있는 세포[14] 물론 세포벽 합성저해물질을 제거하면 당연히 정상적인 세포벽을 가진 모습으로 돌아간다.[15] 구성성분이 조직에서 치밀하게 단단한 경우 협막이라 하고 엉성한 경우 점질층이라고 한다.[16] 어딘가에 부착해서 영양분을 흡수할 필요가 없어지니 얇아지는 것이고 그에 따라 병원성도 약해진다.[17] 내생포자는 고온이나 저온, 건조, 및 방사선, 산이나 소독제등의 화학약품에 대해 강한 저항성을 가지고 있다.[18] 따라서 생물학 계열 학과의 연구실험실에서 실험을 할 때 고압살균기로 섭씨 121도에서 20분 동안 살균 시키는 이유는 바로 내생포자를 생성하는 세균을 죽이기 위한 것이다.[19] 디피콜린산의 함량이 극히 높다.[20] 석유가 유출된 환경이나 주유소 근처에서 발견되는 Burkholderia 속 미생물이 주로 이러한 경향을 보인다.[21] deino(terrible) + coccus(구균) = 끔찍한 공 모양의 균, Radio(active) + durans(endurance) = 방사능 내성 → 방사능에 내성이 있는 무시무시한 구균[22] 사람은 7시버트만 맞아도 죽는다.[23] thermo(heat) + coccus(구균) = 뜨거운 데서도 보이는 동그란 균, gamma (ray) + tolerans(tolerance) = 감마선 버팀[24] 직접 만져보면 상당히 보들보들하고 좋은 소재로 만들어졌다. 다소 조잡해보이는 겉모습과는 다르게 꽤나 정성들여 만들어져 있다는 걸 알 수 있다.[25] 세균맨 역시 어린아이들의 세균의 외형에 대한 인식을 각인시키는데에 한몫을 했다.