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미생물이야기 미생물학의 역사를 살펴보자.
2013-08-16 10:21:01
이엠생명과학연구원

미생물학의 역사

 
  1. 초기

  • 17세기 전 미생물학의 연구는 미생물을 관찰하는 적당한 도구의 부족으로 제한되었다.
  • 로버트 훅(Robert Hooke)
    • 1665년에 복합 광학현미경을 조립하고 얇게 썬 코르크를 관찰하는데 사용하였다.
    • 세포(cell)라는 새로운 용어를 만듬
  • 안톤 반 레벤훅(Anton van Leeuwenhoeck)
    • 1673년에 자신이 고안한 단일 렌즈 현미경으로 살아있는 미생물을 최초로 관찰함

    Antony van Leeuwenhoek
     
    Leeuwenhoek이 만든 현미경
  2. 자연발생설과 생물속생설

  • 자연발생설
    1860년대 이전까지 많은 과학자는 "살아있는 생물체는 무생물체로부터 저절로 발생한다"고 생각했다.
    • 구더기는 썩은 고기에서 발생한다.
    • 개미는 꿀에서 발생한다.
    • 미생물은 상한 국물에서 발생한다.
  • 생물속생설
    생물체는 다른 생물체로부터만 발생할 수 있다는 생각
    • Francesco Redi
      1668년에 구더기는 썩은 고기에서부터 저절로 발생하지 않음을 증명
    • Lazaro Spallanzani
      1765년에 봉해진 플라스크에서 가열되어진 영양국물은 미생물에 오염되지 않는다는 것을 발견했으나 일부 자연발생설 지지자들이 "끓이는 것은 플라스크내에서 공기의 생명력을 파괴하는 것"이라고 비판하였다.
    • Louis Pasteur
      1861년에 환경에서 미생물은 영양국물에서 미생물의 생육을 초래함을 설명하여 마침내 자연발생설을 반증하였다.
      • 공기는 들어가지만 미생물은 목부분에서 걸러지는 백조 목 플라스크를 고안
      • 무균 기술 개발 : 원하지 않는 미생물에 의한 오염을 방지하는 것을 실행하였다.
      • "Omne vivum e vivo"(모든 생물은 생물로부터 발생한다.)라는 말을 남겼다.

    Louis Pasteur
     
    Pasteur 의 goose-neck flask
  3. 황금기 : 1857∼1914년

  • 미생물학에 대한 파스퇴르의 공헌
    • 효모가 혐기적 조건에서 당을 알코올로 전환함을 발견하여 발효(Fermentation)의 개념을 확립
    • 음료 변질과 부패는 세균 오염에 의해 일어남을 밝히고 저온살균법(Pasteurization)을 개발
    • 누에의 질병을 일으키는 3종류의 미생물을 확인하여 미생물이 질병의 원인임을 밝힘
    • 감염된 토끼의 건조척수로부터 공수병 백신을 개발
  • 질병의 병원균 설
    • 그 때까지 대부분의 사람은 질병이 신의 징벌, 독성 증기, 저주, 마력 등에 의해 일어난다고 생각했으나 미생물학의 발전으로 질병은 미생물에 의해 일어난다고 생각하게 됨

    Robert Koch
    • Agostino Bassi(1835) : 곰팡이가 누에병을 일으킴을 발견
    • Ignaz Semmelweis(1840) : 분만 열(childbirth fever)은 손을 소독하지 않은 의사에 의해 한 환자에게서 다른 사람에게 전염됨을 증명
    • Joseph Lister(1860) : 수술에 의한 상처처리에 소독제를 사용하여 감염율을 크게 낮춤
    • Robert Koch(1876) : 최초로 특정한 세균이 질병을 일으킴을 증명하고 하나의 미생물이 하나의 특정한 질병을 일으킨다는 "병원균 설"을 확립
      • 세균의 순수분리법, 염색법 등 미생물 연구방법 확립
      • 탄저병균, 콜레라균, 결핵균, 티프스균 등 다양한 병원성 세균 발견
  4. 화학요법 시대 개막 : 1910년대 이후
 

Alexander Fleming
  • Paul Ehrlich(1910) : 매독에 효과가 있는 비소 유도체인 salvarsan 개발
  • Alexander Fleming(1928) : 곰팡이 Penicillium notatum이 생산하는 항생물질 penicillin 발견
  • Rene Dubos(1939): 세균 Bacillus brevis가 생산하는 항생물질 gramidin과 tyrocidine 발견
  • Waksman(1943) : 방선균 Streptomyces griseus가 생산하는 항생물질 streptomycin 발견
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  5. 현대 미생물학과 분자생물학의 발전 : 1940년대 이후

  • Beedle과 Tatum(1941년, 미국)
    • 유전자와 효소와의 관계를 밝히고 1954년에 1유전자 1효소설(one gene-one enzyme theory)를 주장
    • 유전생화학(biochemical genetics) 태동의 계기
  • Avey, McLeod, McCary(1944년)
    • 폐염쌍구균의 S형균의 DNA를 R형균에게 주면 S형균의 협막다당류를 형성하게 되는 형질전환(transformation) 현상 발견
    • 유전자의 화학적인 본체가 DNA(deoxyribonucleic acid)라는 것을 증명
  • Watson과 Crik(1953년)
    • DNA의 이중나선구조의 모형이 제출
    • 분자생물학(molecular biology) 발전의 계기
    • DNA와 상보적인 nucleotide 배열을 가지는 messenger RNA(mRNA)와, 아미노산을 운반하는 transfer RNA(tRNA)의 기능 해명
    • DNA → mRNA → 단백질이라는 생물학적 기본개념 확립
  • F. Jacob과 J. L. Monod
    • operon설(operon theory) 제창 : 유전자(DNA)의 정보가 제어되며 최종적으로 단백질로서 발현되는 기구 설명
    • Jacob에 의한 유도, 억제라는 유전적 개념과 Monod에 의한 allosteric이라고 하는 생화학적인 개념을 결합시켜 효소의 생성, 제어의 기구를 해명
  • M. Nierenberg
    • 유전자를 구성하는 핵산염기와 그 정보에 의해서 생합성되는 단백질 사이에는 밀접한 관계가 있고 3개의 염기배열(triplet)이 특정의 아미노산 한 개를 지정하게 되며, 이것은 대장균에서부터 사람에 이르기까지 지구상의 모든 생물세포에 공통이라는 것을 증명
  • C. Kornberg
    • 모든 생물이 공통된 유전정보를 가지고 있는 한편, 세포는 다른 종류의 DNA가 들어오면 그것을 제한(restriction)하여 분해하거나 수식(modification)하여 고유의 종을 유지하고 있다는 것을 밝힘
    • 제한효소(restriction enzyme)를 이용하여 다른 종류의 DNA나 화학합성한 유전자(DNA)를 원하는 곳에서 절단하거나 결합하는 데 이용하여 유전자조작기술이 발전

Watson

F. Jacob

J. L. Monod

M. Nierenberg

C. Kornberg



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