미생물에 관한 기사가 필요합니다. 제발

미생물은 박테리아, 바이러스, 곰팡이 및 일부 작은 원생동물을 포함하는 대규모 유기체 그룹입니다. 이들은 크기는 작지만 인간의 생명과 밀접한 관련이 있습니다. 미생물은 자연계에 “유비쿼터스·유비쿼터스”라고 할 수 있으며, 유익하고 유해한 많은 종을 포괄하며 건강, 의학, 산업, 농업, 환경 보호 등 많은 분야에 널리 관여하고 있습니다.

미생물이 인간에게 미치는 가장 중요한 영향 중 하나는 전염병의 확산입니다. 인간 질병의 50%는 바이러스에 의해 발생합니다. 세계보건기구(WHO)가 발표한 자료에 따르면 감염병의 이병률과 사망률은 모든 질병 중 1위를 차지한다. 인간에게 질병을 일으키는 미생물의 역사는 인류가 미생물과 끊임없이 투쟁해 온 역사이기도 합니다. 인류는 질병의 예방과 치료 분야에서 큰 진전을 이루었지만, 새로운 미생물 감염과 재발하는 미생물 감염이 계속해서 발생하고 있으며, 많은 바이러스성 질병에는 여전히 효과적인 치료법이 부족합니다. 일부 질병의 원인 메커니즘은 불분명합니다. 광범위한 스펙트럼의 항생제를 남용하면 강력한 선택 압력이 발생하여 많은 계통의 돌연변이가 발생하여 약물 저항성이 발생하고 인간 건강에 새로운 위협이 됩니다. 일부 분할된 바이러스는 재조합이나 재분류를 통해 돌연변이를 일으킬 수 있습니다. 가장 일반적인 예는 인플루엔자 바이러스입니다. 각 인플루엔자 유행에서 인플루엔자 바이러스는 이전 감염을 일으킨 계통에서 돌연변이를 일으킵니다. 이러한 빠른 돌연변이는 백신 설계 및 치료에 큰 장애물을 만듭니다. 약제내성 결핵균의 출현으로 거의 통제되던 결핵감염이 전 세계적으로 만연하게 되었다.

미생물은 음식, 옷감, 가죽 등에 질병을 일으키고 곰팡이와 부패를 일으킬 수 있지만, 미생물에는 유익한 면도 있습니다. 다른 박테리아의 성장을 억제하는 페니실리움의 능력에서 페니실린을 처음 발견한 사람은 플레밍이었습니다. 이는 의학 분야에서 획기적인 발견이었습니다. 나중에 방선균과 기타 박테리아의 대사산물에서 다수의 항생제가 선별되었습니다. 제2차 세계 대전 중에 항생제를 사용하여 수많은 생명을 구했습니다. 일부 미생물은 에탄올, 식품 및 다양한 효소 제제를 생산하기 위해 산업 발효에 널리 사용됩니다. 일부 미생물은 플라스틱을 분해하고 폐수 및 가스 등을 처리할 수 있으며 재생 가능한 자원에 대한 잠재력이 크며 환경 친화적인 미생물이라고도 합니다. 고온, 저온, 고염, 고알칼리, 고방사선 등 일반 생명체가 생존할 수 없는 환경 등 극한 환경에서 생존하는 미생물, 일부 미생물은 여전히 ​​존재하는 등 우리가 많은 미생물을 발견한 것 같지만, 사실 재배방법이나 다른 기술적 수단의 한계로 인해 오늘날 인간이 발견한 미생물은 자연에 존재하는 미생물 중 극히 일부에 불과하다.

미생물 간의 상호작용 메커니즘도 참 신비롭습니다. 예를 들어, 건강한 사람의 장에는 정상균이라 불리는 수많은 박테리아가 있으며, 여기에는 수백 종의 박테리아가 포함되어 있습니다. 이 박테리아는 장내 환경에서 상호 의존적이며 상호 이익이 됩니다. 식품, 독성 물질, 심지어 약물의 분해 및 흡수에서 미생물군의 역할과 박테리아 간의 상호 작용은 아직 명확하지 않습니다. 세균총의 균형이 깨지면 설사가 발생합니다.

의학 연구가 분자 수준으로 이동함에 따라 사람들은 유전자, 유전 물질 등 전문 용어에 점점 더 익숙해지고 있습니다. 인간은 유기체의 외형, 생명 활동 등 생명의 특성을 결정하는 것이 유전정보이고, 유기체의 게놈이 이 유전정보의 전달자라는 것을 알고 있습니다. 그러므로 유기체의 게놈에 담긴 유전정보를 해명하는 것은 생명의 기원과 신비를 밝히는 데 큰 도움이 될 것입니다. 분자 수준에서 미생물 병원체의 변이 패턴, 독성 및 병원성을 연구하는 것은 전통적인 미생물학의 혁명입니다.

인간게놈프로젝트로 대표되는 유기체 게놈 연구는 생명과학 연구의 최전선이 되었고, 미생물 게놈 연구는 그 중요한 분야이다. 세계 권위 있는 잡지 '사이언스'는 한때 미생물 게놈 연구를 세계의 주요 과학 발전 중 하나로 평가한 바 있습니다. 유전체 연구를 통해 미생물의 유전적 메커니즘을 밝히고, 중요한 기능성 유전자를 발굴하고 이를 기반으로 한 백신을 개발하며, 새로운 항바이러스제, 항균제, 진균제를 개발하는 것은 신구 감염병의 유행을 효과적으로 통제하고 의료보건의 발전을 촉진할 것입니다. .개발은 큰 영향을 미칩니다. 우두 백신의 적용으로 인류 역사상 처음으로 천연두라는 질병을 성공적으로 퇴치할 수 있게 되었으며, 현재의 유전자 조작 백신 역시 B형 간염 바이러스 예방 등 효과적인 질병 예방에 큰 역할을 하고 있습니다.

분자 수준의 미생물 게놈 연구는 개별 미생물과 그룹 간의 상호 작용의 신비를 탐구하기 위한 새로운 단서와 아이디어를 제공합니다.

미국은 미생물(특히 박테리아) 자원을 본격적으로 개발하기 위해 1994년에 미생물 게놈 프로젝트(MGP)를 시작했습니다. 미생물의 중요한 기능성 유전자를 개발하고 활용하기 위한 완전한 게놈 정보를 연구함으로써 미생물의 병원성 메커니즘, 중요한 대사 및 조절 메커니즘에 대한 이해를 심화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 이를 바탕으로 우리 생활과 밀접하게 관련된 일련의 유전자를 개발할 수 있습니다. 엔지니어링 제품에는 예방접종용 백신, 치료용 신약, 진단 시약 및 산업 및 농업 생산에 사용되는 다양한 효소 제제 등이 포함됩니다. 유전공학적 방법의 전환을 통해 새로운 균주의 구축과 전통적 균주의 전환을 촉진하고 미생물 산업시대의 도래를 종합적으로 촉진한다.

산업미생물은 식품, 의약품, 야금, 광업, 석유, 가죽, 경화학 등 다양한 산업에 관련됩니다. 항생제, 부탄올, 비타민 C의 생산 및 미생물 발효를 통한 일부 향료 식품의 제조; 일부 특수 미생물 효소는 가죽 제모, 야금, 석유 채굴 및 기타 생산 공정에 관여하며 심지어 세탁 분말 등의 첨가제로 직접 사용됩니다. .; 또한 일부 미생물 대사산물은 천연 미생물 농약으로서 농업 생산에 널리 사용될 수 있습니다. 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)의 게놈을 연구함으로써 항생제 및 중요한 산업 효소 생산과 관련된 일련의 유전자가 발견되었습니다. 락토바실러스(Lactobacilli)는 중요한 미생물학적 조절자로서 식품 발효 과정에 참여합니다. 이에 대한 유전체학 연구는 핵심 기능 유전자를 찾은 다음 균주를 변형하여 산업 생산 공정에 더 적합하게 만드는 데 도움이 될 것입니다. 국내 비타민C 2단계 발효 생산과정의 핵심균주인 글루코노박터 옥시단스(Gluconobacter oxydans)의 게놈 연구는 게놈서열 완성을 전제로 비타민C 생산과 관련된 중요한 대사기능 유전자를 발굴하고, 유전적 분석을 통한 새로운 프로젝트를 실현할 것입니다. 엔지니어링 박테리아 균주의 구성은 생산 단계를 단순화하고 생산 비용을 줄이며 경제적 이익을 크게 증가시킵니다. 산업미생물에 대한 게놈 연구는 중요한 대사과정 및 대사산물 생산과 관련된 새로운 특수 효소 유전자와 기능성 유전자를 지속적으로 발굴하고, 이를 전통 산업 및 공정의 생산과 변혁에 적용하는 동시에 현대 생명공학의 급속한 발전을 촉진하고 있습니다.

병원성 메커니즘을 식별하고 질병을 통제하기 위한 새로운 전략을 개발하기 위한 농업 미생물 게놈 연구

통계에 따르면 질병으로 인한 전 세계 작물 수확량 감소는 매년 최대 20%에 달할 수 있습니다. , 그중 식물균 성병이 가장 심각합니다. 유전적으로 저항성이 있는 품종을 육종하고 원예 관리를 개선하는 것보다 더 나은 질병 통제 전략은 없는 것으로 보입니다. 따라서 특정 식물병원성 미생물에 대한 게놈 연구를 적극적으로 수행하고, 이들의 병원성 메커니즘을 이해하며, 질병을 통제하기 위한 새로운 전략을 개발하는 것이 매우 시급하다.

상업용 작물 감귤류의 병원성 세균은 세계에서 처음으로 완전한 염기서열이 공개된 식물병원성 미생물이다. 또한 Erwinia carotovora, 식물병원성 Pseudomonas 및 Xanthomonas와 같이 분류학, 생리학 및 경제적 가치 측면에서 매우 중요한 일부 농업 미생물이 현재 우리나라에서 연구되고 있습니다. 최근 식물의 질소고정 근경의 완전한 서열이 밝혀졌습니다. 인간 병원성 미생물의 게놈 정보로부터 치료 약물을 스크리닝하는 이미 성숙한 프로그램을 활용하여 식물 병원체에 잠정적으로 적용할 수 있습니다. 특히 생명주기를 완료하기 위해 매개충이 필요한 감귤류 병원성 박테리아의 경우 생명주기를 차단할 수 있는 살충제 외에도 유전적 연구를 통해서만 독성 관련 요인을 찾을 수 있으며 저항성 대상을 찾아 개발할 수 있습니다. . 질소고정세균의 모든 유전정보를 분석하는 것은 작물의 수확량과 품질을 향상시키기 위한 핵심 질소고정 유전자를 개발하고 활용하는 데에도 큰 의미가 있습니다.

환경보호 미생물 게놈 연구를 통해 각종 오염물질을 분해하는 핵심 유전자가 발견됐다

전면적으로 경제발전을 촉진하면서도 자원을 남용하고 환경을 파괴하는 현상은 점점 심각해지고 있습니다. 지구 환경이 계속해서 악화되는 상황에서 환경 보호를 옹호하는 것은 전 세계 사람들의 공통된 목소리가 되었습니다. 생물학적 오염 제거는 환경 오염 제어에 큰 잠재력을 가지고 있으며, 처리에 미생물의 참여가 생물학적 오염 제거의 주류입니다. 미생물은 플라스틱, 톨루엔과 같은 유기물을 분해할 수 있으며 산업 폐수, 황 함유 폐가스의 인산염을 처리하고 토양을 개선할 수도 있습니다. 미생물은 셀룰로오스 등의 물질을 분해하여 자원의 재활용을 촉진할 수 있습니다.

이러한 미생물에 대한 게놈 연구는 특별한 대사 과정의 유전적 배경에 대한 심층적인 이해를 전제로 선택적으로 활용될 수 있습니다. 예를 들어, 다양한 오염 물질의 분해를 위한 핵심 유전자를 특정 균주에서 발견하고 결합하여 높은 미생물 구성을 구축할 수 있습니다. -효율성 유전자 조작 균주는 다양한 용도를 가지며 동시에 다양한 환경 오염 물질을 분해할 수 있어 환경을 개선하고 오염을 제거할 수 있는 잠재력을 극대화합니다. 미국 게놈연구소(American Genome Research Institute)는 유기물을 분해하는 핵심 유전자를 찾고 개발 및 활용 대상을 결정하기 위해 바이오칩 방법을 결합하여 특수한 조건에서 미생물의 발현 프로파일을 연구했습니다.

극한 환경에서 미생물 게놈에 대한 연구는 생명의 본질을 심층적으로 이해할 수 있는 큰 잠재력을 가지고 있습니다.

극한 환경에서 자랄 수 있는 미생물을 극한생물, 극한생물이라고도 합니다. 극한성애자. 극한성 생물은 극한 환경에 대한 강한 적응성을 가지고 있습니다. 극한성 게놈에 대한 연구는 극한 조건에서 미생물의 적응성을 분자 수준에서 연구하고 생명의 본질에 대한 이해를 심화시키는 데 도움이 될 것입니다.

인간은 단 한 번의 방사선 노출에도 죽는 반면, 수천 배의 방사선에 노출되어도 살아남을 수 있는 극한성 박테리아가 있습니다. 박테리아의 염색체는 수백만 개의 라드-A선에 노출된 후 수백 개의 조각으로 부서졌지만 하루 안에 복원될 수 있었습니다. DNA 복구 메커니즘을 연구하는 것은 방사선으로 오염된 지역 환경의 생물학적 관리 개발에 큰 의미가 있습니다. 극한생물의 극한 특성을 활용하고 활용하면 현재 생명공학 분야의 일부 한계를 극복하고 새로운 기술적 수단을 확립하며 환경, 에너지, 농업, 보건, 경화학 산업 등 분야에서 생명공학 역량에 혁명을 일으킬 수 있습니다. 극한균의 극한효소는 극한 환경에서 기능할 수 있으며, 이는 효소의 응용 공간을 크게 확장하고 PCR 기술의 TagDNA 중합효소 및 세제의 TagDNA 중합효소와 같은 고효율 및 저비용 생명공학 공정을 확립하기 위한 기반이 됩니다. 등이 모두 대표적이다. 극한물질의 연구와 응용은 현대 생명공학의 이점을 얻는 중요한 방법이 될 것이며, 새로운 효소, 신약 및 환경 개선 개발에 대한 응용 가능성은 매우 큽니다.