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미생물이야기 Cytophaga hutchinsonii 라는 세균
2013-07-30 16:20:50
이엠생명과학연구원

이 세균은 탱크처럼 이동한다.
(This Bacterium Moves Like a Tank)

 

위스콘신 대학의 맥브라이드(McBride)는 10년 동안 미끄러지듯 움직이는 세균들이 어떤 방법으로 그렇게 미끄러지는지를 이해하기 위해서 노력해 왔었다. 그의 결론은 미생물은 전전후 차량(all-terrain vehicle, ATV, 전지형 만능차)처럼 여러 다양한 표면을 굴러 나아갈 수 있게 하는 콘베어 벨트(conveyor belt)와 같은 타이어 접촉면(tire treads)을 가진다는 것이다.

 

 위스콘신 대학(U of Wisconsin)의 보도 자료에 따르면, 미국 에너지부(Department of Energy, DOE)는 Cytophaga hutchinsonii 라는 세균에 관심을 가지고 있었다. 왜냐하면 이 세균은 종이와 다른 식물 부산물들을 소화시킬 수 있기 때문이었다. 이것은 생체재료(biomaterial)를 연료로서 사용하기 위해 에틸알콜(ethanol)로 바꾸는 첫 번째 단계이다.

맥브라이드는 그 세균의 미끄러지는 운동성에 관여하는 세포의 ‘부품 목록(parts list)’으로 24개의 유전자들을 확인했다. 그는 작은 세포 표면에 작은 라텍스 구체(latex spheres)들을 부착시켰고, 모든 방향에서 그들이 움직이는 것을 살펴보았다. '세포벽(cell wall)은 일련의 움직이는 컨베이어 벨트를 가지고 있는 것처럼 보입니다.” 그가 말했다. 그는 이것들을 '유기체가 다양한 표면들 위로 이동하는 것을 돕기 위해 설계되어있는”, 타이어 접촉면과 같은 거의 보이지 않는 필라멘트로서 묘사하였다. 그는 또한 이 구조들이 셀룰로오스(cellulose)를 세포 안쪽으로, 그것을 소화시킬 수 있는 특화된 세포기관으로 운반하고 있다고 믿고 있다.

이 세포가 셀룰로오스를 어떻게 소화하는지를 해석하는 것은 아직도 진행 중인 일이다. 그 비결을 알고 있는 다른 세균과 다르게, 이 세균은 새로운 전략, 또는 새로운 효소를 사용할지도 모른다. 에너지부는 이 연구에 흥미를 가지고 있다. 비용-효과 측면에서, 종이펄프, 톱밥, 곡물껍질 등과 같은 물질들을 다시 재생할 수 있는 방법을 발견한다는 것은, 오늘날 에너지가 부족한 우리들에게 도움을 줄 수도 있을지 모른다. 

맥브라이드가 C. hutchinsonii 에 대한 그의 연구에서 진정으로 호기심을 갖고 있는 것은, 무엇이 그것을 그렇게 만들었는가 하는 것이다. 그와 그의 학생들은 그 균과 또 다른 균인 Flavobacterium johnsoniae을 비교하여 왔었다. 두 균은 서로 가까운 관계는 아니지만, 이동하는 데에 기본적으로 같은 기계를 사용할 수 있다. 이 둘은 서로 어떻게 다른가? 맥브라이드는 주장했다. '당신과 초파리의 사이는 이들 두 미생물의 사이보다 더 가까울 것이다”




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