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우호적인 이웃과 공생하는 다수 세균종의 생물 막

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○ 지구상에는 다양한 미생물이 생존하고 있다. 이들 미생물은 각 서식지의 특성에 따라 액체에서 부유하거나 생물체나 고체표면에 부착된 생물막 통하여 생활하고 있다. 생물막은 세균의 고체표면 부착, 미세 집락형성, 3차원 집락형성의 단계를 거치면서 성숙된 구조로 완성된다. 생물막은 세균과 세균이 생산한 세포외 DNA, 단백질, 다당류로 구성된 폴리머 복합체이다.

○ 미생물이 자연계에서 생물막을 형성하는 것은 부적합한 환경조건에서 살아남기 위한 생존수단의 하나이다. 생물막 내의 세균은 여러 가지 방법으로 상호작용하기 때문에 자유로운 부유세균과는 현저하게 다른 특성이 있다. 이 리뷰에서는 생물막 내의 공생에 필요한 상호작용(세포외 고분자물질의 변화와 세포교신, 상승작용과 길항작용, 영양분 이용, 혼합 생물막 내의 공간분포 등)에 대하여 기술하였다.

○ 생물막은 세포기질과 세포외부 층이 군집내부를 보호하기 때문에 미생물에게는 매우 중요하다. 그러나 산업현장에서 생물막은 배수관을 막거나 부식시킬 뿐만 아니라 수인성 질병을 일으킬 수 있으며 식품공장의 생물막은 식품위생과 품질에 영향을 미친다. 또한 인공장기나 배뇨관, 치과재료에 형성된 생물막은 질병의 감염원이 되며 치석이나 낭포성 섬유증은 직접 인체질병의 숙주로 된다. 한편 생물막은 폐수처리과정에서 유기물을 추출하거나 분해시키는데 유용하게 이용할 수 있다.

○ 따라서 자연계, 산업현장, 인체 및 동물건강과 관련되는 생물막의 예방과 처리는 물론 생물막의 활용연구 또한 매우 중요하다. 생물막의 연구는 미생물학자를 비롯해서 분자생물학자, 환경 및 임상 생물학자, 계면화학자, 공학자, 수학자 등 다양한 분야의 연구자가 참여하는 융합기술이 필요하다. 앞으로 단일종의 생물막보다는 혼합종의 생물막이 환경과 인체에 미치는 영향을 체계적으로 연구할 필요가 있다.

저자: Sivan Elias and Ehud Banin
자료유형: 학술정보