2016년 12월 14일 수요일

미생물학

미생물학

미생물학(비생물학, 영어: microbiology)은, 미생물을 대상으로 하는 생물학의 한 분야.

미생물과는(진정) 세균, 고세균, 원생 생물, 진균류 등, 현미경적 크기 이하의 생물을 가리킨다.그러나, 미생물학이라고 하는 용어를 이용되는 경우, 주로 원핵생물(세균, 고세균)을 그 대상으로 하는 경우가 많다.또, 바이러스를 그 대상으로 포함하는 경우도 있다.

생화학적인 해석(화학요법)을 실시한다.현재는 지구 과학적 인자의 하나로서 미생물을 포함한 미생물 생태학과 같은 대규모로의 해석도 가고 있다.

목차

역사

  • 17-18세기-앤토니・환・레이웬훅크의 현미경 관찰에 의해, 미생물의 개념이 태어난다.이 후, 미생물학은 그 걸음을 일단 멈추게 된다.
  • 1837년 카냐드라트르, 슈원, 쿵트크에 의해 알콜 발효를 실시하는 생물인 효모가 미생물이며, 이 반응은 효모의 생리 기능에 근거하는 것이다고 발표했다.
  • 1840년즈음-수술에 의한 외과적 패혈증을 막기 위해서 소독제등의 도입이 진행되었다.
  • 1857년-루이・파스퇴르가 「모든 발효 과정은 미생물 활동에 근거하는 것이다」라고 하는 것을 발표했다.이 후, 20년간에 걸쳐서 파스퇴르는 많은 발효 반응을 계속 연구했다.
  • 1860년-루이・파스퇴르가 백조의 목플라스크를 이용하고, 자연발생설을 부정한다.또 틴달도 멸균이라고 하는 개념을 가져 자연발생설을 부정하는 실험을 실시하고 있다.
  • 1870년 드・베리와 브레페르드에 의해서 순수배양과는 「단지 일종의 미생물을 포함한 배양이다」라고 정의되었다.
  • 1876년-로베르토・코흐에 의해서 탄저의 원인이 되는 세균(탄저균, Bacillus anthracis)이 분리되어 그 병원성이 증명되었다.
  • 1892년-이와노프 스키의 실험에 의해, 세포 여과기를 투과 하는 바이러스의 존재가 시사되었다.
  • 20 세기 이후-미생물학을 통해서 생화학의 이해가 깊어진다.또 돌연변이등의 유도를 이용한 유전학의 실험이 미생물에 있어 진행해, 1945년 이후는 유전학과 생화학이 미생물학과 융합하기 시작했다.

수법

순수배양

미생물학의 가장 기본적인 실험내지 수법으로서는, 미생물의 순수배양 기술(분리)이 있다.환경하에서는 여러가지 종류의 미생물끼리가 종간 상호작용을 실시하고 있어 이러한 상호작용을 제외하고 개개의 종류의 성질을 찾으려면 , 미생물을 순수하게 배양하는 기술이 가장 기본적인 곳이 된다.덧붙여 순수배양에는 기구의 멸균, 및 배양지의 조성 등 미생물 뿐만 아니라, 세포를 취급하는 학문의 기초가 되는 기술이 수반한다.

배양지의 조성이나 온도, 배양 시간등에 의해서 분리할 수 있는 균이 다르다.례：

흙으로부터의 분리
전형적인 수법(희석 평판법)으로는 환경으로부터 취득한 흙을 멸균수 등에 현 흐려, 정치 후 웃물을 적당하게 희석해 한천 배지에 도포한다.적온에 보관해 균의 생육을 기다린다.생육해 온 콜로니를 한층 더 백금이등에서 한천 배지에 도포해 싱글 콜로니(단일균체 유래의 콜로니)를 취득한다.
한계 밖 희석법
한천 배지에서 생육 시킬 수 없는 경우에 행해진다.균을 현 흐린 배양지를 몇배에도 희석해 배양하는 것으로 단일균체 유래의 배양액을 얻는다.엄밀하게는 균이 서로 얽혀 있거나 , 쓰레기에 복수의 균이 부착하고 있거나 하는 경우도 있으므로 유의한다.

난배양성 미생물

순수배양에 근거하는 연구는 미생물학의 왕도가 되어 왔지만, 미지의 인자를 요구하는 것 등, 순수배양이 불가능 혹은 극히 곤란한 미생물도 많아, 이것들은 난배양성 미생물로 불린다.토양 등, 자연계에 존재하는 미생물의 대부분은, 이러한 난배양성 미생물이다고 하고 있어 PCR나 DNA 마이크로 어레이등의 신기술을 이용한, 순수배양에 의하지 않는 연구 수법도 모색되고 있다.

대사

세포의 기초 대사에 대해서는, 진핵생물을 이용한 것보다, 개개의 세포 클론을 얻을 수 있는 미생물로부터 많은 지견을 얻을 수 있었다.이화, 동화는 물론, 단백질이나 지방질, 핵산의 생합성 등은 미생물학으로부터 얻을 수 있던 것이라고 해도 과언은 아니다.

증식

미생물의 증식에 관한 실험에서는, 세포의 영양 요구성이나, 유전자 발현의 조절등이라고 하는 일이 이해되고 있다.또, 영양 요구성 뿐만 아니라, 환경 인자의 요구(온도, pH, 산소등)에 대해서도 그 지견이 얻어지고 있다.

현미경 관찰

안토니・환・레이웬훅크의 발명한 현미경은 미생물의 개념을 가져왔지만, 현미경을 이용한 세포의 관찰은 현재에도 필요 빠뜨려서는 안될 것이다.현재는, 전자현미경을 시작해 많은 고성능인 현미경이 개발되고 있지만, 그 결과 미생물 표면에 존재하는 편모 운동이나 단백질의 거동등이 밝혀지고 있다.

미생물의 유전학

미생물의 배양으로부터 원주의 완전한 클론이 통상 얻을 수 있지만, 일정한 확률로 성질과 상태의 약간 다른 주식을 얻을 수 있다.돌연변이의 개념을 가져온 것은 미생물학의 성과의 하나이기도 해, 돌연변이의 유도를 시작해 상동 재편성, 형질 전환, 접합, F인자의 전달, 형질 도입이라고 한, 현재의 분자생물학에 극히 중요한 많은 방법을 제공해 왔다.

분류

미생물은 형태가 작기 위해(때문에) 형태가 단순하고, 다세포 생물과 같이 그 표현형으로부터 분류를 실시하는 것은 어렵다.하지만, 상기의 미생물 학문적 지견을 구사하고 분류를 실시하는 것은 불가능하지 않다.또, 표현형의 평가가 어려운 것으로부터 16 S rRNA 계통 해석과 같은 유전자를 이용하고 분류를 실시하는 것이 생각되고 있다.

해초류나 원생동물에 대해서는, 형태가 중요시되지만, 전자현미경 레벨로의 구조가 밝혀지는에 따라 외형보다 편모 장치등의 미세 구조가 중시되게 되었다.균류로는, 생리 작용에 의한 판별과 형태가 모두 중시되어 원핵생물로는, 외관적인 형태로의 분류는 거의 바랄 수 없기 때문에, 생리 작용, 예를 들어 여러가지 물질의 분해가능등이 중시되었지만, 이것들도 점차 분자유전학 마토가타 질등에 중점을 옮기고 있다.

물질 순환과 미생물

탄소, 질소를 시작해 많은 물질이 생태계안을 순환하고 있지만, 안에는 미생물에 독특한 반응도 존재해, 물질 순환에 완수하는 미생물의 역할은 상상 이상으로 큰 것이 시사되고 있다.이 학문은 특히 미생물 생태학이라고 하고 있다.또, 미생물간의 종간 상호작용도 연구가 진행되고 있다.

병원성

탄저균을 시작해 많은 미생물은 인간에 대해서 병원성을 가지고 있어 질병의 면으로부터도 많은 미생물이 연구되어 왔다.인공적 면역법, 위생 학문적 수법이라고 하는 현재의 의학에 있어도 빠뜨릴 수 없는 많은 테크닉이 미생물학으로부터 태어나고 있다.또, 바이러스에 대해서도, 병원성(담배 모자이크병)으로부터 발전한 개념 및 학문의 하나이다.덧붙여 일본에서는 병원성의 미생물을 취급하는 학문으로서 세균학이라고 하는 고유의 분야를 마련하고 있다.

관련 항목

외부 링크

「https://ja.wikipedia.org/w/index.php? title=미생물학&oldid=59719304」로부터 취득

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