2. 극한미생물 연구의 시작

 

2.1. 고온균 연구의 시초: 고온성 간균 방선균

 

최초로 동정된 극한미생물은 고온성 간균인 Geobacillus stearothermophilus 알려져 있다. 1879 프랑스 세느강에서 분리된 간균은 1920 동크 (Donk) 의해Bacillus stearothermophilus 명명되었으며 2001 (Genus) 이름이 Bacillus 에서 Geobacillus 바뀌었다. 고초균이라고 불리우는 Bacillus 토양 공기중에 가장 많이 존재하는 미생물의 하나로서 다양한 생육특성을 보이는데 이후 다양한 고온성, 호알칼리성, 호산성  Bacillus 존재하는 것이 밝혀졌다.

 

또한Bacillus 같은 토양미생물인 방선균에서도 고온성 미생물들이 밝혀졌는데 크로스 (Cross) 등은 내성포자를 생산하는 고온성 방선균들에 관한 연구를 1968 과학 저널 <네이처> (Nature) 보고하기도 하였다.

 

이외에도 호염성 또는 호알칼리성 미생물 조류 (Algae) 관한 연구도 진행되어왔으나 이후 현재까지 가장 많은 연구가 이루어진 분야는 역시 고온성 미생물에 관한 연구였다. 그리고 고온균 연구의 새로운 장을 사람이 바로 토마스 브록이다.

 

2.2. 토마스 브록 (Thomas D. Brock) Thermus aquaticus 발견

 

많은 미생물학도의 필독서 하나인 <미생물의 생물학> (Biology of Microorganisms) 저자인 브록은 인디애나 대학 재직시절인 1967 과학저널 <네이처> (nature) 고온에서 적응하는 미생물들” (Microorganisms adapted to high temperatures)이라는 논문을, 같은 겨울에는 과학저널 <사이언스> (Science) 고온에서의 생명” (Life at high temperature)라는 제목의 논문을 발표한다. 하지만 가장 중요한 발견은 역시 1969 Thermus aquaticus라는 고온성 세균을 미국 옐로우스톤 국립공원에서 분리 동정하여 Journal of Bacteriology 발표한 것이다. 생육 최적 온도가 70 °C 정도인 고온성 세균인 Thermus aquaticus 가장 보편적인 분자생물학적 실험방법 하나인 PCR (Polymerase Chain Reaction) 개발의 공로로 1993 노벨 화학상을 캐리 멀리스 (Kary B. Mullis)에게 안겨준 미생물이기도 하다.   후에도 브록은 1971 90°C 넘는 온도에서 생육하는 초고온균 Sulfolobus acidocaldarius 발견하는 고온균 연구의 선구적인 업적을 남겼다.

 

 

2.3. 호알칼리균 연구의 시작

 

염기조건에서 자라는 호알칼리균의 경우 1959 쿠쉬너 (Kushner) 등에 의해 Bacillus cereus pH 10에서도 자라는 것이 보고되는 존재 가능성이 보고되어 왔으나 고온균 초고온균의 연구가 본격적으로 시작된 1970년대 초부터 일본 연구자들을 중심으로 호알칼리균 효소에 대한 연구결과가 보고되기 시작하였다. 이러한 호알칼리균 효소들의 연구를 주도한 인물이 호리코시 코기(堀越弘毅)이다. 

 

호리코시는 호알칼리성 바실러스에서 생산되는 단백질분해효소에 대한 논문을 시작으로 호알칼리균의 효소, 생리, 생태, 분류, 분자생물학 등등 다양한 방면의 연구를 지속해왔으며 호알칼리성 바실러스인 Bacillus halodurans  지놈 프로젝트를 최근 완수하기도 했다. 호리코시는 연구성과의 공로를 인정받아 후에 국제극한미생물학회 (The International Society for Extremophiles, ISE) 초대회장을 역임했다.

 

2.4. 호염성균 연구의 역사

 

호염성균에 관한 연구의 시작은 고온균과 비슷한 역사를 갖고 있다. 최초의 호염균에 대한 논문은 1919 르페브르(Lefevre) 라운드 (Round) Journal of Bacteriology 발표한 호염성 세균에 대한 예비보고서” (A preliminary report upon some halophilic bacteria)이라는 논문이다. 이후 호염균에 대한 연구는 고온균못지 않게 계속되어 왔다. 특히 초호염성균에 대한 연구는 초호열균이 발견되기 전부터 많이 연구되었고 특히 쿠쉬너 (Donn J. Kushner)등에 의한Halobacterium cutirubrum 관한 연구는 초기 archaebacteria (후에 Archaea 바뀜) 연구에 많은 공헌을 했다. 

Posted by 바이오매니아


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