안녕하세요 에마리 입니다.
오늘은 균이 있을 경우 어떤 균인지 어떻게 알 수 있는지 살펴보겠습니다.
사람의 경우 생김새만 봐도 누구인지 알 수 있지요.
사람의 외모는 우리 눈으로 볼 수 있고 구별을 할 수 있을 정도로 사람마다 차이가 크기 때문입니다.
성형을 많이 하거나 쌍둥이일 경우를 제외하면 대부분 구별이 가능하죠.
그렇다면 균은 어떻게 확인을 할 수 있을까요?
일단 균은 눈에 보이지 않습니다. 그리고 현미경으로 본다고 해도 다른 균과의 차이가 크지 않을 경우 쉽게 구분할수도 없습니다.
육안으로 생명체를 구분할 수 없을때는 그 생명체만 가지고 있는 특성을 가지고 분석할 수 있겠죠?
그 생명체만 특별하게 가지고 있는 분자가 유전물질, 즉 DNA(DeoxyriboNucleic Acid), RNA(RiboNucleic Acid)입니다.
DNA는 특별한 경우(일란성 쌍둥이, 복제 등)를 제외하고 모든 생명체가 다르다고 할 수 있습니다.
그래서 개개인을 구별할 수 있는 가장 정확한 정보라고 할 수 있죠.
균도 마찬가지로 각기 다른 DNA를 가지고 있습니다.
균은 상대적으로 유전체인 DNA의 서열이 고등생물인 사람보다는 적어서 일반생활에서 검출될 수 있는 균의 경우 유전염기 서열 분석이 대부분 완료된 상태입니다.
그래서 유전정보를 생물자원 연구센터 같은 곳에서 보관을 하고 있어 우리가 새롭게 균을 발견하여 DNA 분석을 해 DNA 서열을 알게 된다면 생물자원 연구센터의 표준유전정보에 대조하여 아 이 균은 어떤 이름의 균이구나 하고 구별을 할 수 있습니다.
그렇다면 DNA 분석은 어떻게 할까요?
사람을 예를 들어 보면 사람의 경우 약 35조개 정도의 세포로 이루어 져있는데요 각 세포마다 DNA가 존재하고 그 DNA는 일반적으로 동일합니다.
그 이유는 우리가 하나의 세포로 부터 시작되기 때문인데요, 정자와 난자가 만나 하나의 세포에서 세포분열을 통해 우리가 탄생하였기에 모든 세포는 동일합니다. 간혹 내부 혹은 외부의 DNA 변이가 일어날 정도의 자극(UV, 방사선, 세포분열 오류 등)을 받아 DNA 변이가 일어나기도 하는데 고등동물의 경우 DNA오류를 수정할 수 있는 메커니즘도 많이 발달되어 있어서 돌연변이가 일어나는 경우는 드뭅니다. 그럼에도 불구하고 DNA 오류가 일어나 DNA의 염기서열이 변이가 일어난다면 그 세포는 일반적이지 않는 활동을 할 확률이 높아지고 그렇게 주로 발현되는 증상이 암세포로 변이 되는 것입니다.
이런 고등생물인 사람과는 달리 미생물의 경우 일반적으로 단세포로 이루어져 있습니다. 그리고 DNA 오류가 일어나도 그 오류를 수정할 수 있는 메커니즘이 고등생물에 비해 부족하기 때문에 DNA 변이나 형질 변성이 상대적으로 잘 일어나는 경향을 보입니다. 그래서 단순 미생물의 DNA를 분석하여 이 미생물은 어떤 미생물이다 라고 판단하기에는 리스크가 큰 편입니다.
그래서 상대적으로 변이가 적은 DNA를 이용해서 분석해야 그 분석한 데이터를 이용하여 이 DNA 서열을 가진 미생물은 어떤 미생물이다 라고 확신을 할 수 있을 것입니다.
그 DNA 부분이 세균에 있어서는 16S rRNA 부분입니다.
이 부분은 DNA를 이용해 단백질을 만드는 리보솜을 구성하는 RNA인데 이 부분은 세균이 살아가는데 필수적인 단백질을 만드는 부분이기에 변이가 일어나면 세균이 죽을수 밖에 없는 부분입니다. 그래서 변이가 일어나지 않고 각 세균마다 잘 보존되어 있는 RNA 염기서열 부분이기에 이 부분을 분석하여 균 동정을 실시합니다.
일반적으로 세균의 16S rRNA 부분은 1500bp 정도의 길이를 가지고 있는데 500bp 의 길이만 분석해도 이 균이 무슨 균인지 종 수준까지 판별 가능합니다.
분석하는 방법을 간단하게 알아보면
예전에 비해 기술이 좋아져서 시험 장비의 가격도 낮아지고 DNA 분석시간도 많이 단축되었습니다.
제가 예전 회사를 다닐때 균 DNA 분석장비를 사용하여 균을 분석한 적이 있습니다.
이 분석장비는 DNA 분석장비여서 균 뿐만아니고 사람의 DNA도 분석이 가능합니다.
범죄드라마 같은곳에서 보면 범인이 남기고간 증거를 채취하게 되는데요 지문이나 머리카락 등을 채취하게 됩니다.
지문도 사람마다 달라서 범인을 찾을 수 있지만 머리카락으로는 DNA 분석이 가능합니다.
전과가 있는 범인이나 유력한 용의자의 DNA를 채취하여 범행현장에서 발견된 머리카락의 DNA와 비교해보면 확실한 범인을 알 수 있겠죠.
이렇게 DNA, RNA는 사람 등 모든 생명체를 구분하는데 중요한 정보로 역할을 하고 있고 이것을 이용하여 균 발견시 이 균은 무슨균인지 판단하고 대처할 수 있게 됩니다.
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