미생물학

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미생물학은 단세포 또는 미시적 유기체의 세포다발과 같은 미생물의 연구결과이다. 이것은 균류(fungi)원생생물(protists)과 같은 진핵생물(eukaryotes) 그리고 박테리아(bacteria)고세균(archaea)원핵생물(prokaryotes)을 포함한다. 바이러스(viruses)는 살아있는 유기체로 엄격하게 분류하지 않으나 연구된다. 간략하게 말해서 미생물학은 생활 속의 연구결과와 너무 작아 육안으로 보이지 않는 유기체에 대해 언급한다. 미생물학은 바이러스학, 균학, 기생충학 및 다른 분지를 포함하는 폭넓은 의미이다. 미생물학자는 미생물학에 있어서 전문가를 말한다. 미생물학은 현재 활발히 연구되고 있으며 그 분야는 계속해서 진척하고 있다. 
우리는 아마도 지구상에 존재하는 세균의 종의 오직 1%만을 연구하였다. 비록 미생물이 처음 발견된 것이 300년 전 이상이지만, 미생물학 분야는 동물학과 식물학 같은 더 오래된 생물학 분야와 비교하여 유년기라고 말할 수 있다.

역  사(History)

이전의 미생물학
미생물의 실체는 그들이 실질적으로 발견한 17세기 전까지 많은 세기동안 가설을 세웠다. 늪 부근에서 농가를 자리 잡는 것을 경고하는 Agriculture 라는 제목의 책을 쓴 로마학자인 Marcus Terentius Varro에 의해서 첫 번째 미생물의 이론이 만들어 졌다.

“...그리고 그 생물들은 공중에 띄어져 있기도 하고 눈에 보이지 않으며 급격한 시간에 길러진다. 그리고 체내에 입이나 코를 통하여 들어와 질병을 야기 시킨다.” 

      이 구절이 고대에도 보이지 않는 유기체에 의해서 질병이 퍼질 수 있다는 가능성을 인식하고 있었다는 것을 보여준다.

미생물학의 기원과 발견

미생물의 기원을 추정하기란 어려운 일이겠으나 지구상의 미생물들은 다른 생물과 같은 시기 또는 그 이전부터 존재하였을 것이라 추측할 수 있다. 그러나 식물이나 동물들은 인간의 육안으로 쉽게 관찰할 수 있기 때문에 인류사의 초기부터 알려지게 되었음은 두말할 것도 없다. 이와 반다로 미생물은 사람의 눈에 잘 띄지 않기 때문에 발견되기까지에는 훨씬 더 오랜 세월이 흘러야만 하였다. 인류의 문명과 도구의 사용 간에는 불가분의 관계가 있듯이 미생물이 발견된 것도 렌즈나 확대경을 이용함으로써 실현되었다.
박테리아와 미생물은 Antonie van Leeuwenhoek가 1976년 그 자신 디자인한 하나의 렌즈를 갖는 현미경을 사용하여 처음으로 관찰되었다. Leeuwenhoek 그 과정에서 생물학과 세균학 그리고 미생물학의 과학적인 분야의 시작에 가장 중요한 발견중 하나를 만들었다. 박테리아(bacterium)라는 이름은 훨씬 나중에 소개되어 졌다. 1928년 Ehrenberg에 의해 그리스어로 작은 막대라는 의미를 같는 βακτηριον에서 유래되었다. Van Leeuwenhoek이 첫 번째 미생물학자로서 종종 언급되어지지만 그보다 일찍인 1665년에 Robert Hooke에 의하여 곰팡이의 몸체에 열매를 맺는 것이 관찰됨으로써 첫 번째로 미생물학적인 관찰이 기록되어졌다.
세균학 분야(나중에는 미생물학의 아래분야)는 일반적으로 Ferdinand Cohn(1828–1898)에 의해 발견된 것으로 여겨지는데 그는 식물학자로 조류와 광합성 박테리아의 연구결과를 지도했고 Bacillus 와 Beggiatoa를 포함한 몇몇 박테리아를 묘사하였다. Cohn는 또한 처음으로 박테리아의 분류학 분류를 위한 계획을 공식화하였다.
Louis Pasteur (1822–1895) 와 Robert Koch (1843–1910)는 Cohn과 같은 시대의 사람으로 종종 의료 미생물학의 창시자로 여겨진다.
Pasteur의 연속물 중 일반적으로 널리 알려진 자연발생설을 반증한 것이 가장 고명한 것으로 여기에서 그는 감염성 질병의 발병에는 미생물이 중요한 역할을 한다는 질병의 병원균 이론(germ theory of disease)에 대한 근거를 정립하였다. Pasteur 또한 식품 보존 (저온 살균법)를 위한 설계법 및 탄저병 가금 콜레라 및 광견병과 같은 몇몇 질병에 대하여 백신을 계획했다.
Koch의 가장 잘 알려진 그의 공헌은 질병의 매균설로 이느 세균 특정 질병이 특정 병원성 미생물에 기인했다는 것을 증명한 것이다. 그는 Koch 가설이라고 알려진 일련의 표준을 개발하였다. Koch는 그가 기술한 진균 결핵을 포함하여 몇몇 새로운 박테리아와 결핵의 원인이 되는 매개체에 순수 배양의 결과를 통한 박테리아의 분리에 초점을 맞춘 첫 과학자들 중의 한명이다.
 
Pasteur 와 Koch가 미생물학의 창시자라고 종종 여겨지지만 그들의 일은 정확하게 미생물 세계의 진실한 다양성을 반영하지 않았다. 왜냐하면 그들은 직접적으로 의료에 관련된 미생물만을 초점으로 하였기 때문이다.  이것은 Martinus Beijerinck (1851–1931)과 Sergei Winogradsky (1856–1953)의 일 까지는 아니었고, 이 창시자들의 의해 일반적인 미생물학의 진실 된 폭이 제시되었다. Beijerinck는 미생물학에 2개의 중요한 기여를 했다. : 바이러스의발견과 배양강화기술의 발전이 그것이다.

 

 

유  형(Type) 

  미생물학의 분야는 일반적으로 몇몇 아래 분야로 분할될 수 있다 

  •  미생물 생리학 : 미생물 세포가 어떻게 생화학적으로 작용하는지 연구. 미생물 성장, 미생물 물질 대사 및 미생물 세포 구조의 연구를 포함한다.
  • 미생물 유전학 : 유전자가 어떻게 그들의 세포질 기능에 관하여 세균에서 편성되고 통제되는지 연구. 분자 생물학의 분야와 밀접한 관계.

  • 의료 미생물학 : 인간 병에 있는 세균의 역할 연구. 미생물 병인 및 역학의 연구를 포함하고 질병 병리와 면역학의 연구와 관련 있다.

  • 수의 미생물학 : 수의학 동물 분류학에 있는 세균에 있는 역할의 연구.

  • 환경 미생물학 : 자연적인 환경에 있는 세균의 기능 그리고 다양성의 연구. 미생물 생태학, 미생물에 의한 영양의 순환, 지구미생물학, 미생물 다양성 및 생물학적 개선의 연구 결과를 포함한다. 극단적인 환경에서 자라는 미생물의 연구.

  • 진보적인 미생물학 : 세균의 발전 연구. 세균성 계통학 및 분류학의 연구를 포함.

  • 산업 미생물학 : 공업 공정에 있어 사용을 위한 세균의 개발. 예로 산업 발효작용 및 폐수 처리를 포함한다. 생물공학 산업에 가깝게 연관.

  • 식품 미생물학 : 식품에 손상을 일으키는 원인이 되는 미생물의 연구.

  • 약제 미생물학 : 약제 오염 및 손상을 일으키는 원인이 되는 미생물의 연구.

  • 구강 미생물학 : 입의 미생물의 연구로 특히 카리에스와 치주병을 일으키는 원인이 되는 것들을 연구.

 

이  점(Benefits)

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• 세균(박테리아)이라든가 미생물이라는 말을 들으면 우리는 우선 병균이라는 생각을 머리에 떠올린다. 하지만 미생물들은 다른 생물들만큼이나 많은 이점을 가지고 있다. 즉, 미생물들은 다른 생물집단에 못지 않은 중요한 역할을 하고 있다. 또한 한번쯤 연구해 볼만한 충분한 가치도 지니고 있다.

• 미생물은 종종 사람에게 질병을 일으키는 집단으로 부정적으로 보여 지는 동안 미생물들은 또한 발효산업과 공정(ex. 주류나 낙농산업의 제품), 항생물질 생산이나 식물과 같은 고등유기체에 복제의 수송체가 된다. 과학자들은 또한 Taq polymerase와 같은 중요한 효소를 생산하는데 미생물을 이용한다. 
• 박테리아는 아미노산의 공업적 생산에 이용될 수 있다. Corynebacterium glutamicum은 아미노산, 주로 L-glutamate 및 L-lysine을 연간 2백만 톤의 생산할 수 있는 능력을 가진 가장 중요한 세균의 종중 하나이다. 다당류와
폴리에스테르 및 폴리아미드와 같은 다양한 생체고분자는 미생물에 의해 생성된다. 미생물은 조직공학 및 drug delivery와 같은 고가치의 의학 응용에 알맞은 특성을 맞춘 생체고분자의 생물공학 생산에 사용된다.
미생물은 xanthan, alginate, 셀루로스, cyanophycin,poly(gamma-glutamic acid), levan, hyaluronic acid, 유기산, 감당류 및 다당류 및 polyhydroxyalkanoates의 생합성에 이용된다.
• 미생물은 농업과 산업 폐기물 그리고 지표 아래의 오염된 토양, 침전물 및 바다환경을 미생물의 생분해 또는 생물적 환경 정화를 통해 정화하는 이점이 있다. 그들은 또한 probiotics 를 사용하여 인간과 동물의 건강에 기여한다.

See also

균류(fungi)
원생생물(protists)
진핵생물(eukaryotes)
박테리아(bacteria)
고세균(archaea)
원핵생물(prokaryotes)
바이러스(viruses)

Antonie van Leeuwenhoek 
Ferdinand Cohn
Louis Pasteur 
Robert Koch
자연발생설
저온 살균법