생명공학과 관련된 미생물

바이러스와 관련된 유전체학

바이러스 유전체학은 또 다른 연구분야로써 치명적이며 많은 수의 바이러스가 백신이나 항 바이러스제의 치료로 대응 할 수 있게 변이의 속도가 매우 빠르기 때문이다. 항바이러스제는 여러 가지 방법으로 작용하도록 설계되어있다. 일부 항바이러스제는 세포의 표면에 결합하고 세포를 감염시키면 그것의 복제를 차단할 수 있다. 유전체학을 통해 바이러스 복제에 필요한 특정 단백질을 알 수 있다면 과학자들은 구체적으로 바이러스 복제를 차단하는 단백질의 기능에 영향을 주는 약물을 만들 수 있다. 또한 유사한 방법으로 박테리오파지를 합성하는 데 세균에 대하여 이와 동일한 합성 연구 결과를 얻기 위해서 현재 많은 연구가 진행중이며, 어떤 특정한 기능을 갖는 바이러스를 생산하기 위해 유전체들이 조합되었다는 이러한 실험 결과들이 사회 각층으로부터 다양한 반향을 불러일으켜왔다. 이와 관련해서 새로운 시대의 도래와 유전자들이 하나의 생물체를 만들기 위하여 어떻게 작용하는지에 관한 우리의 이해력을 높여줄 수 있다는 생각을 어떻게 받아들여지는지 중요하다고 생각한다. 더불어 최근의 연구는 세균과 바이러스 등의 두가지 미생물은 심혈관질환과 천식과 같은 만성 호흡기 질환과 관련된 경우가 있을 수 있다. 제한효소 단편 다형석 분석에서는 DNA의 염기서열 등 분자기술들을 이용한 세균의 동정을 위해 이용될 수 있는데 이러한 DNA 염기서열의 데이터는 임상 시료의 비교에 의해 이용될 수 있음을 알고 있어야 한다. 세균이나 바이러스 감염을 의심하는 경우 환자로부터 채취된 혈액, 타액, 배설물 그리고 뇌 척수액을 포함한 시료들을 분리하는데 이용될 수 있다. 

미생물의 구조

미생물 생명공학의 많은 응용법에 대하여 자세히 알아보기 위해서는 핵의 존애 유무에 따라 대략적으로 분류될 수 있음을 알고 있어야한다. 더욱이 세포는 식물세포 또는 동물세포, 효모와 같은 진균류 조류 그리고 생물시간에 배웠던 아메바를 포함한 원생동물이라고 부른다. 단세포 생물을 진핵세포로 분류하는데 진핵세포와 달리 원핵세포는 핵과 같은 세포소기관으로 둘러싸는 막이 결핍되어 있다. 세균의 크기와 모양은 무척 다양하다. 대부분 흔한 둥근 모양의 세포를 구균이라고 하며, 막대모양의 세포를 간균 그리고 나사모양의 세균을 나선균이라고 한다. 대부분 세균의 유전체를 형성하는 단일 고리 염색체는 상대적으로 매우 작다. 2억개의 염기쌍으로 이루어진 인간의 염색체와 비교해서 세균의 염색체는 평균 200만개에서 400만개로 이루어져있는데 그들의 DNA에는 플라스미드 DNA를 함유하고 있다. 플라스미드 DNA는 보총 항생제 저항성 유전자나 세균세포들 사이에서 DNA의 교환을 가능하게 하는 편모라 불리는 관을 형성하는 단백질을 암호화할 수 있는 유전자를 함유하고 있다. 플라스미드 DNA는 DNA 재조합 실험에서 DNA조각을 복제하고 이동하는데 쓰이기 때문이다. 세균은 신속하게 성장하고 분열된다. 이상적인 조건하에서 많은 세균세포들은 매 20분마다 분열되는 반면 진핵세포들은 24시간 혹은 더 많은 시간이 흘러야 분열이 가능하다. 세균은 매우 작기 때문에 수백만 개의 세포를 생성할 수도 있고 작은 한천배지 또는 액체배지에서 쉽게 성장할 수 있다. 페트리 접시에서 배양할 때 각각 세균세포들은 수천이나 수백만 개의 세포들을 포함하는 원형모양의 집락을 형성하면서 분열하는것을 볼 수 있다. 고세균 학자들은 효몰ㄹ 이용하여 맥주를 양조하는 제조법이 존재한다는것을 밝혀냈다. 효모는 진균이라고 불리우는 생물체에 속해있는 단세포 진핵미생물이다. 진균은 약 150만 종 보다 더 많은 진균으로부터 생산되는 더욱 가치있는 생성물을 확인하는 것이며 이는 상당한 잠재력을 가지고 있다고 말할 수 있다. 인간염색체와 비슷한 염색체 구조를 가지고 있는 효모는 유전자 발현 메커니즘은 인간의 세포 내에서 일어나는 것과 매우 유사하다. 이러한 특징들은 효모를 염색체 구조, 유전자 조절, 세포분열, 그리고 세포주기 조절 연구를 위해 이용될 수 있는 매우 값진 대표적 생물이라고 말할 수 있다.