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.

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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...