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광선에 의한 세균의 주요 생활양식 결정

전문가 제언: ○ 많은 세균들이 환경이나 숙주에서 여러 가지 인자들에 의하여 생활양식에 영향을 받는다. 사례의 하나로서 현재까지는 광영양생물체만이 광에 대한 수용체를 갖고서 광에 의하여 에너지를 받는 등의 생활양식을 취하는 것으로 알려져 있다.

○ 그러나 본 리뷰에서는 광영양생물체 이외에도 광선에 의하여 생활양식이 결정될 것이라는 개념을 소개하고 있다. 우선 광영양생물체 이외의 세균에 존재하는 광수용체들에 대해서 자세히 소개하고 있다. 나아가서 이들의 작용기작과 관여 단백질들에 대한 현재의 정보들을 분석하여 가설을 세우고 이를 지지하는 사례들을 열거하고 있다.

○ 우선 현재 알려진 다섯 종의 광수용체에 대해서 소개한다. 광영양생물체가 아닌 생물이 광수용체가 필요한 이유를 추정하고 있다. 태양광의 자외선 방사선에 노출에 의한 피해를 막기 위하여 광수용체가 필요한 것으로 설명한다.

○ 광선에 의한 세균의 생활양식 변환을 일으키는 사례로서 심해에 존재하는 세균도 광선에 대한 광수용체를 갖는 사례가 있다. 이들 세균은 심해에서 부착 상태로 다세포층을 이룬다. 그러나 광선에 의해서 영향을 받는 경우 단세포성의 운동성을 가지는 생활양식을 취하게 된다. 이러한 상태로 전환되는 경우 바다 상층부에서 단독 세포성의 운동성을 가진 플랑크톤 상태로 되며 바다 생태계의 형성에 큰 영향을 끼친다.

○ 또 다른 사례로서 세균의 병원성이 바뀌는 경우이다. 예를 들면 브루셀라균은 환경에 존재할 때 병원성이 약한 상태로 존재하는 경우가 있으나 광수용체의 작용에 따라서는 숙주에 침입 시 병원성이 증가된 세균으로 전환될 수 있다. 이외에도 식물 및 사람에 기생하는 세균도 환경에서 옮겨지는 경우 광선에의 영향에 따라서 병원성에 차이가 날 수 있다. 빛에 의한 세균의 생활양식 변화는 농업, 환경 및 의학에 큰 영향을 끼칠 수 있어 국내에서도 연구의 강화가 필요한 것으로 생각된다.

저자: Mark Gomelsky, et al.
자료유형: 학술정보