목차
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 미생물의 정의
Ⅲ. 미생물의 PH별 특징
1. pH와 미생물의 생장
1) 모든 미생물
2) 환경의 pH
2. pH에 따른 미생물의 분류
1) Acidophile(호산성)
2) Alkaliphile(호알카리성)
3) Neutrophile(호중성)
Ⅳ. 미생물의 물질순환
1. 탄소의 순환(carbon cycle)
2. 질소의 순환
Ⅴ. 미생물의 질소화합물대사
1. 단백질의 분해(proteolysis)
2. 아틴노산의 대사(amino acid metabolism)
1) 아미노산 분해
2) 탈아미노작용(deamination)
Ⅵ. 미생물의 대사경로 조절
1. 기질과는 입체적 구조가 다른 단백질로서의 효소(enzymes as allosteric proteins)
2. 되먹이기 저지(feedback inhibition)
3. allosteric activation
4. 협동작용(cooperativity)
Ⅶ. 미생물과 오염미생물
1. 세균
2. 효모 및 곰팡이
Ⅷ. 미생물과 진균류
Ⅸ. 미생물과 프랑크톤
1. 조류의 생리학적 과정
1) 광합성 작용(탄소동화작용)
2) 호흡작용
2. 조류의 분류
참고문헌
Ⅱ. 미생물의 정의
Ⅲ. 미생물의 PH별 특징
1. pH와 미생물의 생장
1) 모든 미생물
2) 환경의 pH
2. pH에 따른 미생물의 분류
1) Acidophile(호산성)
2) Alkaliphile(호알카리성)
3) Neutrophile(호중성)
Ⅳ. 미생물의 물질순환
1. 탄소의 순환(carbon cycle)
2. 질소의 순환
Ⅴ. 미생물의 질소화합물대사
1. 단백질의 분해(proteolysis)
2. 아틴노산의 대사(amino acid metabolism)
1) 아미노산 분해
2) 탈아미노작용(deamination)
Ⅵ. 미생물의 대사경로 조절
1. 기질과는 입체적 구조가 다른 단백질로서의 효소(enzymes as allosteric proteins)
2. 되먹이기 저지(feedback inhibition)
3. allosteric activation
4. 협동작용(cooperativity)
Ⅶ. 미생물과 오염미생물
1. 세균
2. 효모 및 곰팡이
Ⅷ. 미생물과 진균류
Ⅸ. 미생물과 프랑크톤
1. 조류의 생리학적 과정
1) 광합성 작용(탄소동화작용)
2) 호흡작용
2. 조류의 분류
참고문헌
본문내용
로 나타난다. 집먼지 진드기 항원에 노출됨에 의해 Immunoglobulin E(Ig E)를 매개로 히스타민이 분비되는 것이 내독소나 staphylococcus aureus의 죽은 세포가 있으면 더 증가한다.
. 미생물의 유전체 연구동향
1995년 미국의 TIGR에서 처음으로 Haemophilus influenzae의 게놈 정보가 해독된 후, 현재까지 58종에 이르는 미생물 유전체의 염기서열이 밝혀졌다. 그리고 진행 중인 미생물 게놈 프로젝트는 250개가 넘는 것으로 알려져 있고, 표면적으로 드러나지 않은 것까지 합친다면 아마 수백 개는 될 것으로 추산된다.
초기의 미생물 유전체 해독은 주로 인체 병원균 또는 모델 미생물을 중심으로 진행되었으나 최근에는 산업적으로 중요한 미생물 및 분리균이 주종을 이루고 있다. 또한 미생물 게놈 프로젝트를 주도해온 미국, 영국, 프랑스, 일본 등의 경우, 미생물 유전체 연구의 중심이 국가 또는 공공 연구소에서 영리를 목적으로 하는 회사의 참여가 두드러지는 추세이고, 따라서 유전체 분석 데이터도 공개 원칙에서 비공개 또는 유료 서비스화하는 추세이다.
미국의 에너지성(Department of Energy; DOE)에서는 미래의 에너지 확보, 오염환경의 복원, 그밖에 보건 및 산업적 이용 등에 미생물 자원을 이용하기 위해 Microbial Genome Program을 통해 지난 수 년 동안 스무 종이 넘는 미생물의 게놈 프로젝트를 지원하여오고 있다. 또한 지난 해 5월에는 이 기관 산하의 Joint Genome Institute(JGI)에서 단 하루 만에 Enterococcus faecium의 유전체 서열 초안을 작성하였다고 발표하였고, Microbial Month라고 명명한 같은 해 10월에는 한 달 동안 Xylella fastidiosa 등 15개의 미생물 유전체 초안을 완성하여 공개한 바 있다.
한편 국내에서도 올해 초 위암 원인균 Helicobacter pylori와 알코올 발효균 Zymomonas mobilis의 유전체 염기서열이 완전히 해독되었다고 발표된 바 있으며 Mannheimia sp. 등 4종의 미생물 유전체 초안이 최근에 완성되었다. 현재 이외에도 국내 여러 연구기관 및 바이오 벤처 회사 등에서 다수의 미생물의 게놈 프로젝트가 진행 중이다.
이렇게 여러 미생물 유전체의 염기서열이 밝혀지면서 아직까지 기능이 밝혀지지 않은 새로운 유전자들에 대한 체계적인 기능분석 연구가 앞 다투어 진행되고 있다. 효모의 경우 각 유전자에 transposon을 선택적으로 삽입시키는 방법이 개발되어 8,000개가 넘는 돌연변이주를 만들고 이들을 여러 생장조건에서 분석한 바 있고, 대장균과 고초균의 경우에도 기능이 알려지지 않은 많은 유전자에 대한 돌연변이 분석이 활발히 진행 중이다. 미국 에너지성에서도 작년부터 Microbial Cell Project와 Genomes to Life 프로그램을 통하여 세포의 전체 대사회로를 총체적으로 이해하려는 야심찬 계획을 추진하고 있다.
. 결론
미생물 이용기술은 극한 환경에 적응하여 생육하는 미생물의 탐색·분리·보존 및 체계적인 계통적 분류 체계의 구축을 통한 신규 미생물의 자원화 기술과 신규로 탐색·분리된 극한 미생물의 산업적 이용기술을 포함한다. 이러한 미생물 이용기술에 속하는 주요기술로는 미생물의 탐색·분리·보존기술, 미생물의 계통적 분류기술, 미생물의 게놈 분석 연구, 미생물이 보유한 효소(extremozyme)의 분리 및 특성연구를 통한 산업적 이용기술, 미생물을 이용한 환경정화기술, 화학공정의 대체 보완 및 지속가능개발(Sustainable Development)을 위한 환경조화형 생물전환공정기술 등이 있다.
미생물중에서도 초고온성 미생물이 보유한 내열성 효소(thermostable enzyme 또는 줄여서 thermozyme이라고도 함)는 70℃~100℃의 고온에서도 안정하며, 유기용매, 계면활성제, 효소변성제 등에 대해서도 높은 안정성을 보유하고 있어 산업적 응용에 대한 연구 및 기술개발이 활발히 추진되어 초고온성 미생물이 보유하고 있는 내열성 효소 protease, amylase, DNA polymerase, DNA 수식효소 등이 현재 산업적으로 이용되고 있으며, 산업용 효소산업, 화학산업, 제지 및 펄프, 식품 및 사료, 섬유 및 피혁, 금속 및 광산, 에너지 산업 등에 매우 폭넓게 활용되어 21세기 미래 생명과학산업의 근간을 이루게 될 것으로 판단되고 있다. 또한 극한 미생물이 보유한 효소(extremozyme)는 고온·고압 및 유기용매 등의 조건에서 전환반응을 수행할 수 있는 생물촉매로 직접 사용할 수 있어 기존의 화학합성 공정의 대체를 위한 환경 조화형의 생물전환 공정기술 연구가 일본을 중심으로 추진되고 있다.
초고온성 미생물 Thermus 균주가 가지고 있는 내열성 DNA 중합효소는 유전자의 증폭(polymerase chain reaction, PCR)기술에 사용되어 분자생물학 발전에 획기적인 기여를 하고 있다. 이러한 유전자 증폭기술은 암, 에이즈, 치매 등의 질환 연구에 활용되고 있으며, 범죄수사의 한 기법으로도 사용되고 있다. 또, 미생물이 가지고 있는 단백질 분해효소(protease)는 난분해성인 닭털이나 머리카락을 분해하여 현재 폐기되고 있는 닭털과 머리카락으로부터 유용 아미노산 및 펩타이드를 생산하고 있어 환경보호 및 자원절약에 기여하고 있다. Thermotoga 균주가 가지고 있는 자일란분해효소(xylanase)는 90℃ 고온의 반응조건에서 자일로올리고당(xylo-oligosaccharide)을 보다 효율적으로 생산할 수 있어 산업화가 추진되고 있다. 위와 같이 미생물과 관련된 산업기술은 날로 발전 하고 있다.
참고문헌
▷ 김창한·이재동 외, 일반 미생물학, 유한문화사
▷ 식품미생물 제어론, 대광서림
▷ 이장훈(2001), 최신 환경미생물학실험, 동화기술교역
▷ 원재희(1987), 식품위생학, 서울 : 형설출판사
▷ 최국지(1978), 김치에서 분리한 효모에 관한 연구, 한국미생물학회지
▷ 천종식·박진숙·황경숙(2004), 미생물의 분류 동정 실험법, 월드사이언스
. 미생물의 유전체 연구동향
1995년 미국의 TIGR에서 처음으로 Haemophilus influenzae의 게놈 정보가 해독된 후, 현재까지 58종에 이르는 미생물 유전체의 염기서열이 밝혀졌다. 그리고 진행 중인 미생물 게놈 프로젝트는 250개가 넘는 것으로 알려져 있고, 표면적으로 드러나지 않은 것까지 합친다면 아마 수백 개는 될 것으로 추산된다.
초기의 미생물 유전체 해독은 주로 인체 병원균 또는 모델 미생물을 중심으로 진행되었으나 최근에는 산업적으로 중요한 미생물 및 분리균이 주종을 이루고 있다. 또한 미생물 게놈 프로젝트를 주도해온 미국, 영국, 프랑스, 일본 등의 경우, 미생물 유전체 연구의 중심이 국가 또는 공공 연구소에서 영리를 목적으로 하는 회사의 참여가 두드러지는 추세이고, 따라서 유전체 분석 데이터도 공개 원칙에서 비공개 또는 유료 서비스화하는 추세이다.
미국의 에너지성(Department of Energy; DOE)에서는 미래의 에너지 확보, 오염환경의 복원, 그밖에 보건 및 산업적 이용 등에 미생물 자원을 이용하기 위해 Microbial Genome Program을 통해 지난 수 년 동안 스무 종이 넘는 미생물의 게놈 프로젝트를 지원하여오고 있다. 또한 지난 해 5월에는 이 기관 산하의 Joint Genome Institute(JGI)에서 단 하루 만에 Enterococcus faecium의 유전체 서열 초안을 작성하였다고 발표하였고, Microbial Month라고 명명한 같은 해 10월에는 한 달 동안 Xylella fastidiosa 등 15개의 미생물 유전체 초안을 완성하여 공개한 바 있다.
한편 국내에서도 올해 초 위암 원인균 Helicobacter pylori와 알코올 발효균 Zymomonas mobilis의 유전체 염기서열이 완전히 해독되었다고 발표된 바 있으며 Mannheimia sp. 등 4종의 미생물 유전체 초안이 최근에 완성되었다. 현재 이외에도 국내 여러 연구기관 및 바이오 벤처 회사 등에서 다수의 미생물의 게놈 프로젝트가 진행 중이다.
이렇게 여러 미생물 유전체의 염기서열이 밝혀지면서 아직까지 기능이 밝혀지지 않은 새로운 유전자들에 대한 체계적인 기능분석 연구가 앞 다투어 진행되고 있다. 효모의 경우 각 유전자에 transposon을 선택적으로 삽입시키는 방법이 개발되어 8,000개가 넘는 돌연변이주를 만들고 이들을 여러 생장조건에서 분석한 바 있고, 대장균과 고초균의 경우에도 기능이 알려지지 않은 많은 유전자에 대한 돌연변이 분석이 활발히 진행 중이다. 미국 에너지성에서도 작년부터 Microbial Cell Project와 Genomes to Life 프로그램을 통하여 세포의 전체 대사회로를 총체적으로 이해하려는 야심찬 계획을 추진하고 있다.
. 결론
미생물 이용기술은 극한 환경에 적응하여 생육하는 미생물의 탐색·분리·보존 및 체계적인 계통적 분류 체계의 구축을 통한 신규 미생물의 자원화 기술과 신규로 탐색·분리된 극한 미생물의 산업적 이용기술을 포함한다. 이러한 미생물 이용기술에 속하는 주요기술로는 미생물의 탐색·분리·보존기술, 미생물의 계통적 분류기술, 미생물의 게놈 분석 연구, 미생물이 보유한 효소(extremozyme)의 분리 및 특성연구를 통한 산업적 이용기술, 미생물을 이용한 환경정화기술, 화학공정의 대체 보완 및 지속가능개발(Sustainable Development)을 위한 환경조화형 생물전환공정기술 등이 있다.
미생물중에서도 초고온성 미생물이 보유한 내열성 효소(thermostable enzyme 또는 줄여서 thermozyme이라고도 함)는 70℃~100℃의 고온에서도 안정하며, 유기용매, 계면활성제, 효소변성제 등에 대해서도 높은 안정성을 보유하고 있어 산업적 응용에 대한 연구 및 기술개발이 활발히 추진되어 초고온성 미생물이 보유하고 있는 내열성 효소 protease, amylase, DNA polymerase, DNA 수식효소 등이 현재 산업적으로 이용되고 있으며, 산업용 효소산업, 화학산업, 제지 및 펄프, 식품 및 사료, 섬유 및 피혁, 금속 및 광산, 에너지 산업 등에 매우 폭넓게 활용되어 21세기 미래 생명과학산업의 근간을 이루게 될 것으로 판단되고 있다. 또한 극한 미생물이 보유한 효소(extremozyme)는 고온·고압 및 유기용매 등의 조건에서 전환반응을 수행할 수 있는 생물촉매로 직접 사용할 수 있어 기존의 화학합성 공정의 대체를 위한 환경 조화형의 생물전환 공정기술 연구가 일본을 중심으로 추진되고 있다.
초고온성 미생물 Thermus 균주가 가지고 있는 내열성 DNA 중합효소는 유전자의 증폭(polymerase chain reaction, PCR)기술에 사용되어 분자생물학 발전에 획기적인 기여를 하고 있다. 이러한 유전자 증폭기술은 암, 에이즈, 치매 등의 질환 연구에 활용되고 있으며, 범죄수사의 한 기법으로도 사용되고 있다. 또, 미생물이 가지고 있는 단백질 분해효소(protease)는 난분해성인 닭털이나 머리카락을 분해하여 현재 폐기되고 있는 닭털과 머리카락으로부터 유용 아미노산 및 펩타이드를 생산하고 있어 환경보호 및 자원절약에 기여하고 있다. Thermotoga 균주가 가지고 있는 자일란분해효소(xylanase)는 90℃ 고온의 반응조건에서 자일로올리고당(xylo-oligosaccharide)을 보다 효율적으로 생산할 수 있어 산업화가 추진되고 있다. 위와 같이 미생물과 관련된 산업기술은 날로 발전 하고 있다.
참고문헌
▷ 김창한·이재동 외, 일반 미생물학, 유한문화사
▷ 식품미생물 제어론, 대광서림
▷ 이장훈(2001), 최신 환경미생물학실험, 동화기술교역
▷ 원재희(1987), 식품위생학, 서울 : 형설출판사
▷ 최국지(1978), 김치에서 분리한 효모에 관한 연구, 한국미생물학회지
▷ 천종식·박진숙·황경숙(2004), 미생물의 분류 동정 실험법, 월드사이언스
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