미생물학의 정의와 역사
미생물학은 미생물과 관련된 연구를 하는 학문이며 인간에게 질병을 퍼뜨리는 미생물을 연구하면서 학문이 시작됐다. 세균과 원생생물, 진균류, 고균과 바이러스와 같은 것들을 연구하고 기생충과 관련된 것들도 연구한다.
미생물학의 역사는 17세기 시작되었다. 안토니 반 레벤후크가 현미경을 통해 미생물을 발견하면서 미생물의 개념이 생겼지만 이후 미생물과 관련된 연구가 중단되었다. 19세기 1837년 알코올이 발효되는 현상을 발견하고 이런 발효를 일으키는 것은 효모의 생리기능으로 인한 것이며 효모는 미생물이라는 것이라고 발표가 되었다. 1840년대에는 수술 패혈증을 막기 위해 소독제와 같은 것들을 사용하기 했으며 1857년 파스퇴르가 모든 발효 과정들은 효모와 같은 미생물들이 활동에 의한 것이라고 주장을 했고 이후 파스퇴르는 지속적으로 미생물과 발효와 관련된 연구를 진행했다. 1876년 로베르트 코흐가 탄저균을 탄저병에서 분리를 했으며 이 균의 독성을 밝혀냈다. 1892년 이바노프 스키는 세포 여과기를 통과하는 바이러스가 있다고 실험을 통해 밝혔으며 이후 미생물학은 생화학의 발전에 밑거름이 되었다. 이후 유전학 실험들을 미생물학에서 진행하고 있고 1945년 이후로는 유전학과 미생물학, 생화학이 융합되었다.
미생물학의 용어
미생물학에서 순수배양이라는 것은 가장 기본이 되는 실험이고 방법이다. 환경에 따라서 다양한 종류의 미생물들은 서로 상호 작용을 하고 있다. 이런 상호작용하는 것을 제외하고 미생물 개별적으로 기능이나 성격을 연구하기 위해 미생물을 배양하는 것이 순수 배양이다. 그리고 순수배양은 세포를 다루거나 배지의 조성과 기구의 멸균과 같은것들을 연구하는 학문의 기초가 된다.
순수배양을 통한 연구들은 미생물학의 가장 기본적인 방법이지만 이를 통해 배양이 어려운 미생물 또는 순수 배양이 불가능한 미생물들을 난배양성 미생물이라고 부른다. 안토니 반 레벤후크에 의해 발명된 현미경을 미생물의 개념이 처음 생겼고 현재까지 현미경은 미생물이나 세포의 관찰 및 연구를 위해 가장 기본적으로 사용되는 도구이다. 현재는 전자 현미경이나 고성능의 현미경이 개발되었고 이런 관찰도구를 통해서 미생물 표면을 연구해 편모 운동과 함께 단백질의 거동을 연구하고 있다.
미생물 유전학은 미생물을 배양하는 중에 완전한 복제가 주로 일어나지만 특정 확률로 성질이 다른 변종을 나타날 수도 있다. 이러한 다른 변종을 돌연변이라고 부르며 돌연변이의 개념을 밝힌것이 미생물학의 업적이다. 돌연변이의 유도와 함께 상동 재조합과 F인자 전달 형질 도입 그리고 형질 전환과 접합은 현대 분자 생물학의 발전에 중요한 역할을 했다.
미생물의 분류는 미생물이 작고 모양이 단순하기에 다세포 생물처럼 분류하기가 어려움이 있다. 하지만 미생물학적 지식을 통해 미생물을 분류하는 것이 가능하다. 다세포 생물에서는 모양을 통해 분류를 하지만 미생물은 전자 현미경을 통해 미생물의 구조가 연구되면서 외형이나 모양보다는 편모장치와 같은 미세구조를 통해 분류를 하게되었다. 균과 같은 것들은 생리 작용을 통한 판별과 형태가 모두 사용되고 있고 원핵생물들의 경우 모양을 통해 분류가 어려워 생리작용이나 분자 유전 형질을 통한 분류가 점차 사용되고 있다.
탄저균이나 여러 미생물들은 인간과 관련된 병원성을 갖고 있고 이러한 병원성을 통해서도 미생물들이 연구되었다. 인공 면역요법이나 위생법 그리고 현재 사용되고 있는 의학의 많은 기술들은 미생물 연구에서 시작이 되었다.
미생물의 증식은 영양소 뿐만 아니라 온도, 주변의 pH 그리고 산소와 같은 환경 요인에 의해 영향을 받고 이러한 것들을 통해 지식을 얻을 수 있다. 또한 미생물 증식 실험을 통해서 유전자 발현의 조절이나 세포의 영양 구성을 연구하고 있다.
세포의 기초 대사와 관련된 지식들도 미생물로 부터 대부분 얻게 되었고 단백질과 지질 그리고 이화나 동화, 지질과 핵산의 생합성과 같은 것의 지식들은 미생물을 통해서 얻게 되었다.
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