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미생물이야기 우리 생활과 미생물
2013-07-30 15:29:58
이엠생명과학연구원

우리 생활과 미생물


 

최근 미생물학의 급속한 발전으로 여러 산업 분야에서 미생물이 효과적으로 이용되고 있다. 미생물의 특징을 살펴보면 우선 미생물은 크기가 작다는 점이다. 대부분의 미생물들은 우리 육안으로 볼수 없고 현미경을 이용하여 확대해 보아야 볼 수 있다. 둘째로 미생물은 그 종류가 아주 다양하고 빠른 증식으로 그 숫자가 많다는 점이다. 또한 미생물이 살수 있는 환경은 공기, 물,토양, 식물체, 그리고 우리 몸 속 등 아주 다양하다는 점을 그 특징으로 들수 있겠다. 이러한 미생물들이 우리 인류 생활에 수많은 도움을 주고 있지만 그와는 반대로 우리에게 치명적인 해를 끼치는 경우도 있다. 자연 생태계에서 물질순환 과정에서 유기물의 최종 분해자가 바로 미생물이다. 한편 미생물은 농업분야에 활용될 뿐만 아니라 각종 유용물질을 생산하여 의약분야·식품분야에서 널리 활용되고 있으며 각종 폐기물을 분해하여 환경분야 등에서도 널리 이용되는 등 우리 인류의 발전에 많은 혜택을 주고 있다. 그러나 콜레라나 장티프스와 같은 각종 질병이 미생물에 의해 발생하여 우리 인체에 해를 끼치고 있으며, 식중독을 일으키는 세균, 곰팡이가 생산하는 각종 독소 등이 우리 인체에 해를 미치고 있다. 농작물의 생육 중에도 각종 세균병, 곰팡이 병을 일으키고 농수산물의 저장중에도 부패를 일으키거나 독성물질을 생산하기도 한다. 이와 같이 미생물은 양면성을 가지고 있다고 할 수 있겠다. 지혜로운 우리 인류는 이러한 해로운 요인들을 잘 조절하는 방법을 터득하면서 옛날부터 현재까지 미생물이 주는 각종의 혜택을 효과적으로 누리고 있다. 한마디로 말해 우리 인류 생활과 미생물은 뗄 수 없는 불가분의 관계에 있는 것이다.

 

미생물로 환경복원기술

 

미생물의 탄소순환 능력을 이용하여 오염환경으로부터 유해 화합물을 무독화하거나 분해할 수 있는 생물환경복원 기술은 1940년대에 원유산업시설로 오염된 지역의 정화에 이용되기 시작하였고, 미국 환경보호청에서 1989년 Alaska에서 Exon Valdez 유조선 사고로 유출된 원유로 인해 오염된 방대한 해안지역을 생물학적 처리를 통하여 정화함으로써 그 효능을 입증 받았다. 그 이후 생물환경복원 기술의 상업적 이용과 기술개발에 대한 본격적인 연구가 수행되기 시작하였으며 최근에는 오염된 토양이나 지하수를 주요대상으로 하는 생물환경복원기술이 연구되고 있고 유기물의 과잉축척에 의한 토양환경 복원기술에도 미생물의 탄소순환 능력을 응용하고 있다. 미생물 기능강화는 물론 유용유전자원의 활용한 기술로서 그 현재 접목되고 있는 기술는 polycyclic aromatic hydrocarbon(PAH), polychlorinated bipheny1(PCB)의 분해에 관련되 효소들인 oxygenase, dioxygenase, dehalogenase를 발현하는 유전자들을 대상으로 주로 수행되었고, 이들 유전자를 Pseudomonas, E. coil 등의 균주에 도입 또는 증폭시켜 독성 오염물질의 분해능을 증가시켰으며 또한, 오염물질 분해효소의 성질을 유전자 수준에서 변화시킴으로써 분해능이 향상된 효소를 만들기도 한다. 예를 들면, 유전공학 기술을 이용하여 만든 hybrid aromatic ring dioxygenase를 사용하여 효율적으로 trichloroethane(TCE)를 분해하게 하는 등 유용미생물의 선발 및 선발 미생물의 기능활성화를 통한 오염물질의 제어에 활용하고 있다. 최근에는 환경오염물질 분해능이 우수한 유전공학 미생물의 개발을 위한 많은 유전자 조작기술들이 새롭게 등장하고 있다.

 

이들기술

 1) 외래 유전자를 효율적으로 재조합 균주에 도입해 주는 새로운 vector.

 2) 유전자 발현정도를 조절해 주는 기작.

 3) 자연환경에서의 유전공학 미생물의 지속성을 조절하는 봉쇄기작.

 4) 분해효소의 활성과 이용기질 범위를 증가시키는 유전자 돌연변이 기술.

 5) 오염환경에서 유전공학 미생물의 확산을 추적하는 기술 개발 등에 관한 것이다.




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