1장 1절. 극한미생물 (Extremophiles)의 정의

제 1 장. 서론, 극한미생물학의 역사

 

우리가 살고 있는 지구상에는 다양한 자연 환경이 존재하고 거의 어느 곳에나 예외없이 그 곳에서 서식하는 미생물이 또한 존재한다. 과거에는 영하 60도 이하의 남극지방이나 섭씨 100도를 넘는 심해저 열수분화구 주변의 환경은 생물이 살 수 없는 환경이라고 여겨졌으나 최근 다양한 연구 방법을 통해 극한 환경에서 사는 미생물을 분리, 동정해내기에 이르렀고 이제는 그러한 극한 환경에서 생육하는 미생물과 그 단백질, 또는 유전자등을 이용하여 산업에 응용하기도 하는 실정이다. 하지만 미생물학의 역사를 짧게 보아 파스퇴르 이후의 150여년으로 보았을 때 극한미생물학의 역사는 40년 정도의 짧은 역사를 가지고 있으며 본격적으로 연구가 진행되어 온 것은 20년이 채 되지 않기때문에 아직까지도 새로운 분야로 남아있다. 본 장에서는 극한미생물의 정의 및 그 역사에 대해 알아보도록 하겠다.      

 

1. 극한미생물 (Extremophiles)의 정의

 

극한미생물의 사전적 정의는 생육에 “극한 (extreme)” 조건을 필요로 하거나 또는 극한 조건에서 왕성하게 생육하는 생물들의 총칭으로서 대부분 단세포 생물이다. 여기서 “극한”이라는 말은 인간을 기준으로 삼았을 때 극한 조건이라는 것이고 극한미생물에게는 완전히 정상적인 환경이다. 예를 들어 우리가 알고 있는 많은 세균들은 보통 25°C -40°C의 온도범위에서 최적으로 생육하지만 초고온균의 경우는 80 °C -100 °C가 정상적인 생육 조건이고 30 °C 내외에서는 거의 자라지 못한다. 따라서 초고온균에게는 100 °C가 정상 조건이고 30 °C가 초저온 조건이라고 말할 수 있다.

 

극한미생물이 본격적으로 연구되기 전에는 극히 일부의 미생물만이 이런 극한 조건에서 자랄 수 있다고 여겨졌으나 아키아(Archaea)에 대한 본격적인 연구가 이루어 진 이후에는 과거 인간이 상상하기 힘들었던 조건에서도 다양한 종류의 미생물이 갖가지 환경에 적응해 살고 있음을 알게 되었다. 극한미생물을 그 환경 조건에 따라 분류할 수 있는데 그 분류는 표 1과 같다.

 

표1. 환경 조건^*에 따른 극한미생물의 분류

 

종류	특징
고온균 (초고온균) Thermophile (Hyperthermophile)	55°C (초고온균은 80°C) 에서 최적으로 생육하는 미생물
저온균(Psychrophile)	15°C 이하에서 최적으로 생육하거나 20°C 이상에서 자라지 못하는 미생물
호알칼리균 (Alkaliphile)	pH 9 이상의 알칼리 조건에서 최적으로 생육하는 미생물
호산균(Acidophile)	pH 3 이하의 산성에서최적으로 생육하는 미생물
호염균(Halophile)	최소 0.2M 이상의 염농도를 생육하는데 필요로 하는 미생물
호압균 (Piezophiles or Barophile)	고압에서 최적으로 생육하는 미생물
암석균(Endolith)	암석안에서  자라는 미생물
빈영양균(Oligotroph)	영양성분이 낮은 상태에서 자라는 미생물
내독성균(Toxitolerant)	독성물질의 존재하에서 생육하는 미생물
건조내성균(Xerotolerant)	낮은 수분의 존재하에서 생육하는 미생물

 

* 연구자에 따라 극한 조건의 기준이 조금씩 다르다. 예를 들어 고온균을 45 °C 이상에서 자라는 미생물로 보는 경우도 있고 (Thomas D. Brock), 호알칼리균을 pH 10 이상에서 최적으로 자라는 미생물이라고 주장하는 경우도 있다.

"극한미생물학(저술중)" 카테고리의 글에 대해

이 카테고리의 글은 제가 공부한 "극한미생물학"을 정리하고 국내에 소개하기 위해서 쓰고 있는 책의 일부입니다. 물론 언제 완성이 될지는 모르겠습니다만

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태터툴즈 블로그로 오기까지의 여정

92년도 말인가 93년도 초인가, 미국을 다녀온 한 실험실의 선배가 매뉴얼로 DNA 시퀀싱을 하고 그 결과를 일일이 타이핑하고 있는 제게 알려준 것이 바로 인터넷이라는 것이었습니다. 이메일이 무엇인지 홈페이지가 무엇인지 알아가며 그 신기한 세계를 접하게 된 것은 완전히 새로운 세계를 맛본 하나의 전환점이었습니다. 그리고 그 정점엔 바로 NCBI의 BLAST search가 있었습니다.

일일히 DNA 시퀀싱 gel로 부터 염기서열을 읽고, 누군가가 옮겨 적고, 그것을 타이핑하고 다시 그것을 컴퓨터 프로그램을 통해 일일이 맞춰보던 작업을 하던 제게 이 결과가 제대로 된 것인지 아닌지 알려주었던 것이 바로 BLAST 서치 였습니다. 그 이후로 인터넷으로 할 수 있는 전공관련 작업들을 하나 둘씩 모으기 시작했고, 어느새 그 쌓인 자료들을 인터넷 홈페이지로 만들기도 했었습니다.

키틴 키토산에 관한 연구를 할 때는 키틴키토산연구회 (현 한국키틴키토산학회) 홈페이지를 무단으로 만들어서 (당시엔 학회 홈페이지도 귀하던 시절이었으니까) 스캔을 떠서 자료를 올리기도 했었고 당시 일본에서 키토산 연구를 하시던 한상문 박사님의 웹사이트를 보면서 감탄을 했던 기억도 납니다.    

 

(어줍잖은 실력으로 만들었던 한국키틴키토산연구회 홈페이지 배너...^^)

하지만 유행에 민감한 것이 인터넷인지라 어느덧 홈페이지의 시대는 지나가고 카페와 미니홈피와 블로그의 시대로 바뀌어 오면서 좀 더 쉽고 편하게 자신의 자료를 다루고 사람들과 공유할 수 있는 방법들이 개발되었는데 그 중의 하나가 바로 태터툴즈를 이용한 블로그입니다.

또 언제 이런 유행이 가고 새로운 툴들이 나올지 모르겠지만, 처음 홈페이지를 만들었던 네띠앙이 망해서 나름 여러가지 귀한 자료를 잃어버린 경험이 있기 때문에, 적어도 테터툴즈를 이용하면 자료들을 백업하고 재활용하기가 상대적으로 쉽다는 장점에 혹해서, 그리고 조금은 비슷한 분야, 비슷한 관심사의 사람들과의 인터랙션을 기대하며 새로운 시작의 발걸음을 내디뎌 봅니다.

인터넷의 바다에 또 하나의 작은 돌멩이를 던지는 심정으로...
   

수퍼보울 전날에 본 <Remember the Titans>

수퍼보울이 방금 끝났다. 인디애너폴리스의 승리로. 독립기념일이나 크리스마스, 땡스기빙 같은 각종 기념일을 제외하고는 아마 가장 큰 명절(?)이라고 할만한 이 날이 지나간다는 것은, 약간 서글픈 일이다. 이로서 풋볼의 시즌은 전부 막을 내렸고, 다음주 올스타전이 열리는 NBA가, MLB가 시작할 때까지 여러 스포츠팬을 사로잡을 것이다.

(어메리칸)풋볼은 이상한 묘미를 주는데, 그 인기에 걸맞게 다양한 문화현상을 만들어낸다. 영화에 있어서도 마찬가지인데 미국은 풋볼에 관련한 영화가 참 많다는 것은 미국에 와봐야 알 수 있다. 그 중에 가장 유명한 영화의 하나가 바로 이 <리멤버 타이탄>(국내 개봉제목, 원제 Remember the Titans)이다.

버지니아주 알렉산드리아시에서 1971년 있었던 실화를 바탕으로 만든 이 영화는 덴젤 워싱턴이 풋볼 코치 허만 분 (Herman Boone)으로 출연하며 영화 <아마게돈>으로 친숙한 윌 패튼이 디펜시브 코디네이터인 빌 요스트 (Bill Yoast)로 출연했다.

1971년은 흑인 민권운동의 절정에서 불의의 죽임을 당한 마틴 루터 킹 목사가 죽은 지 삼년이 지난 해이며 그런 흑인 인권운동의 여파로 남부 버지니아(그런데 왜 버지니아를 남부라고 할까, 사실은 거의 중부인데)의 알렉산드리아 시에서 흑백이 함께 다니는 공립학교를 새로 만들고 (기존의 학교를 합병?) 흑인 코치 허만 분 (덴젤 워싱턴)을 코치로 임명하는 데서부터 이야기가 시작된다.

상습적이라고 할 수 있는 흑인 코치에 대한 백인들의 조직적인 반란, 코치직을 빼앗기고 2인자로 내려앉은 빌 요스트의 갈등, 하지만 운동을 통하여 점점 하나가 되어가는 선수들, 그리고 승리, 또 승리, 결국은 그것을 통한 흑백의 화합... 뭐 이런 이야기다. 게다가 이 영화는 디즈니의 영화라는 것을 일단 참조하시라.

하지만!!! 그럼에도 불구하고, 이 영화는 상당히 먹힌다. 그건... 풋볼이 주는 힘이 아닐까 생각한다. 어느 블로거가 "아니 미국은 고등학교 풋볼 하나로 수백년 묵은 흑백 갈등이 풀리는가?" 이렇게 이야기를 했지만, 그건 풋볼의 위력을 몰라서 하는 말이다. 만일 동네 고등학교가 그 시즌에 전승하고 내셔널 챔피언십에 나간다면? 그건 우리가 상상하는 그 이상이 될 수도 있다. 물론 그렇다고 흑백 갈등이 "완전히" 없어진다는 것은 아니다. 완전한 것은 없다. 아직도 KKK 하는 놈들이 있는 세상이다.

실은 이 포스트를 쓴 이유는, 좀 다른데 있는데, 영화에 보면 처음으로 흑백 선수들이 함께 합숙훈련을 간다. 그런데 흑인 선수 주인공인 줄리어스가 자기 침대 옆에 그림을 한 장 붙이는데, 과거에는 무슨 포스터인지 몰랐으나 그 그림이 바로 이 그림이었기 때문이다.

바로 아래 포스트에 썼지만 1968년 멕시코시티 올림픽 남자 육상 200미터 시상식에서 미국의 토미 스미스(금메달)과 죤 카를로스 (동메달)가 흑인 민권운동에 대한 의미로 검은 장갑을 끼고 미국국가가 연주되는 동안 고개를 숙이고 손을 들고 서 있었던 사진이다.

1968년, 그해 4월 4일에 마틴 루터 킹 목사가 테네시에서 암살당했던 바로 그 해 가을에 멕시코시티에서 올림픽이 열렸고 10월 17일 200미터 결승에서 우승한 두 선수가 다음과 같은 퍼포먼스를 한 것이다.

(여담이지만 사실 카를로스는 검은 장갑을 잊어먹고 안가져와서 토미 스미스의 것 한 짝을 얻어서 끼었다고 한다. 그래서 스미스는 오른손을, 카를로스는 왼손을 들고 서 있는 것이다. 장갑을 나누어끼는 아이디어를 제공한 사람은 은메달리스트인 호주의 피터 노먼이었고 노먼도 가슴에 OPHR (Olympic Project for Human Rights) 밷지 (왼쪽 가슴에 달린 동그란 하얀 밷지)를 달고 시상식에 나왔다.)

흑백갈등은 아직도 미국 사회에 잠재적인 문제이지만, 지금 미국 할머니 할아버지가 보기에는, 특히 남부의 사람들이 보기에는 정말 "세상 많이 좋아진" 것 일 수 있다. 그네들이야 버스도 함께 안타고, 식당에서 흑인들과 같이 식사하는 것은 있을 수 없는 일이었을테니까.

아무튼, 그런 여러가지 생각을 하면서 볼 수 있는, 나름 재미있는 영화가 바로 이 <리멤버 타이탄>이다. 물론 풋볼을 알고 봐야 더 재미있다.

[논문영어] immense = inconceivable (헤아릴 수 없는)

고든의 비만과 장내세균에 관련된 논문을 읽다가...

The human gut contains an immense number of microorganisms
(인간의 장에는 아주 많은 미생물들이 살고있다.) ==> 2004 PNAS paper

= The adult human intestine is home to an almost inconceivable number of microorganisms. ==> 2005 Science paper

= Trillions of microbes live in the human gut ==> 2006 Nature paper

나라면 a great number of 정도를 사용하지 않았을까??? 틀린 표현은 아니지만 좀 더 과학적으로 멋나게 쓰려면 immense 가 좋아보인다.

immense ［ｉｍ´ｅｎｓ］ 거대한, 막대한, 광대한(huge), 이루 헤아릴수 없는, 한없는, 멋진, 굉장한, -ly막대(광대)하게, (속)아주, 굉장히, -ness

The professor was revered for his immense learning.
그 교수는 방대한 학식을 지녀서 공경을 받았다.

그 저명한 철학자에게 경의를 표하는 거대한 기념비가 세워졌다.
An immense monument was erected in honor of the eminent philosopher.

[논문영어] not amenable to : 안되는...

최근에 Nature Methods에 낸다고 우리 보스가 쓴 문장...

proteins not amenable to expression in bacterial hosts

나 같으면
Proteins (which is) not well-expressed in bacterial hosts
라고 했을텐데...

* amenable ［∂ｍ´ｉ:ｎ∂ｂ∂ｌ］ 복종해야 할, ...을 받아들이는, (충고 등에)순종하는

위의 사전적인 해석으로는 뜻이 잘 안통하고 그냥 "안되는" 정도의 의미지만 죽었다 깨어나도 내가 만들어서 쓰기 어려운 표현...