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Quorum-sensing에 바탕을 둔 미생물의 신기능 개발

전문가 제언: ○ 세균은 정보 전달물질(시그널물질)을 스스로 생산하며 균체 외로 분비하는 것에 의해서 세균 사이에 의사소통을 취하고 있는 것이 밝혀져 있다. 이와 같은 세균이 시그널물질을 이용 또는 통제함으로서 세균의 유전자발현의 조절이 가능하게 된다는 것을 알게 되었다.

○ 세포외 시그널을 통제함으로서 세포의 특정기능이 통제 또는 여러 가지 미생물의 집단이 Biofilm으로 특정미생물의 기능을 통제하려고 하는 것이다. 자연환경에서의 세균은 각각의 세포가 단독으로 존재하는 것으로 생각되어 왔으나 1970년대에 들어와서 세균은 정보전달물질을 자기스스로 생산하며 균체 밖으로 분비하여 세포간의 Communication을 취하고 있다는 것이 밝혀졌다.

○ 세포 사이에서 의사소통에 이용되는 정보전달물질은 균체농도가 환경 중에서 축적하여 일정농도를 넘게 되면 여러 가지 유전자가 전사(轉寫)를 조절하는 것으로 밝혀지고 있다. 이 기구를 Quorum-Sensing(QS)라 부르며 세포 간 의사소통에 이용되는 정보전달물질은 세균의 언어라고 하여도 좋을 것이다. 이와 같은 언어를 이용 또는 통제함으로서 유전자발현의 조절이 가능하게 되었다.

○ 미생물은 세포외 시그널전달물질의 농도를 세균종 동료의 수로서 감지하게 됨으로서 여러 가지 유전자발현을 통제하며 집단으로서의 형질도 발휘하게 한다. 따라서 이들의 언어(세포외 시그널물질)를 통제함으로서 미생물집단 Biofilm의 통제도 가능하게 될 것으로 생각된다.

○ 세균이 시그널전달물질을 이용 또는 통제함으로서 세균의 유전자발현의 조절이 가능하게 됨에 따라서 미생물의 세포외 시그널을 인위적으로 조절하게 될 수가 있다면 복합계 미생물 군의 능력을 통제하게 될 것이다. 그러기 위해서는 복합미생물 Biofilm 내에서의 세포외 시그널의 정성 및 정량 또는 총체적인 해석으로 인하여 결과적으로 세포외 대사체(Metabolome)해석이 가능하게 되면 복합미생물의 Biofilm의 정밀한 통제도 가능하게 될 것으로 믿는다.

저자: Nobuhiko Nomura
자료유형: 학술정보