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비우호적인 이웃을 회피하는 다수 세균종의 생물막

전문가 제언: ○ 지구생태계는 다양한 미생물이 생존하고 있다. 이들 미생물은 각 서식지의 특성에 따라 액체에서 부유하거나 생물막을 형성하여 생물체나 고체표면에 부착하는 방식으로 생활하고 있다. 생물막을 형성하는 개체 또는 군집의 경우 pH, 삼투압, 온도의 변화, 영양분의 고갈, 산화적 충격 및 독성물질의 노출 등 여러 환경스트레스에 대하여 저항성이 현저히 증가되는 것으로 밝혀졌다.

○ 생물막은 세균의 고체표면 부착, 미세 단층 집락형성, 3차원 다층 집락형성의 단계를 거치면서 성숙된 구조로 완성된다. 생물막은 세균과 세균이 생산한 세포 외 DNA, 단백질, 다당류로 구성된 폴리머 복합체이다. 생물막 내에는 단일 종의 세균이 존재할 수도 있지만 대부분의 경우 다양한 세균종이 경쟁 또는 공생하고 있다. 성숙된 생물막은 내외부의 환경변화로 해체되고 생물막 내의 세균은 분산된다.

○ 미생물이 자연계에서 생물막을 형성하는 것은 부적합한 환경조건에서 살아남기 위한 생존수단의 하나이다. 그러나 생물막 내에서는 좋든 싫든지 간에 여러 종의 세균이 공존할 수밖에 없다. 이 리뷰에서는 생물막 내에서 비우호적인 다른 세균을 회피하기 위한 여러 가지 방법(초기의 부착 억제, 생물막 성숙억제, 생물막 분산, 생물막 자가 억제 등)에 대하여 기술하였다.

○ 미생물의 생존수단인 생물막은 환경과 산업현장은 물론 사람의 임상의료 분야에서 많은 문제를 일으킨다. 생물막 내의 미생물은 부유생활을 할 때에 비해 가혹한 환경, 항생제, 면역세포의 공격에 내성이 강하여 멸균, 소독, 치료가 극히 어렵기 때문이다. 따라서 국내외의 많은 연구는 생물막 제거에 집중되었다. 앞으로 생물막의 발생과 분산에 관련된 개체 및 군집수준, 세포 및 분자수준에서의 메커니즘은 물론 생물막 제거에 관한 종합적인 연구가 필요하다.

저자: Olaya Rendueles and Jean-Mark Ghigo
자료유형: 학술정보