미생물의 책 17 항생물질을 만드는 다재다능한 토양 세균

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17. 토양 중에도 많이 생식하고 있는 방선균

대부분의 세균은 분열에 의해 자기와 같은 형태의 구균이나 간균을 늘릴 뿐인데, 방선균이라 불리는 일군의 세균은 균사상으로 생육하고 공기 중에 균사를 늘려서 포자를 형성한다. 언뜻 보기에 곰팡이와 같은 생활환을 갖는 복잡한 형태의 미생물인데, 방선균은 세균이므로 곰팡이보다도 매우 작고, 균사의 직경은 1㎛ 정도이다.

방선균은 호기성의 토양세균으로 토양 중에는 방선균이 많이 생식하고 있다. 습한 땅에는 특유의 “토취(土臭)” 냄새가 있는데, 방선균을 한천배지에 생육시키면 전부 토취 냄새가 난다. 결국 토양은 방선균이 살고 있는 흙의 냄새가 나는 것이다.

방선균의 포자가 지면에 떨어지면, 기저균사를 늘려 영양분을 흡수하면서 생육한다. 영양분이 고갈되면 공기 중에 기중균사를 신장시켜, 균사의 선단부가 세포벽의 장소에서 잘록해져 포자를 형성한다.

방선균은 게놈이 크고, 대장균 등 세균의 2배이상의 유전자를 갖고 있다. 그 다수의 유전자를 활용하여 매우 다채로운 대사생물을 생산하는 것이 방선균의 특징인다. 많은 방선균은 갈색, 적색, 농청색 등 다양한 색소를 생산하고 콜로니의 주위가 물들여 보일 수 있다. 게다가 방선균은 각종 항생물질을 생산하여 라이벌 미생물을 구축한다. 생육이 늦은 방선균은 토양 중에 번영하여 있는 것은 항생물질의 덕분이다.

항생물질이란 것은 미생물이 생산하고, 다른 미생물의 생육을 저해하는 물질이라고 정의된다. 최초에 발견된 항생물질인 페니실린은 푸른곰팡이가 생산하는데, 결핵의 치료약이 된 스트렙토마이신이나 클로람페니콜, 테트라사이클린 등의 다양한 감염증을 극적으로 회복시키는 항생물질의 대부분은 방선균으로부터 발견되고 있다. 신규의 항생물질을 찾아 세계 중의 토양으로부터 방선균을 채취하는 방선균 벤더가 각국의 제약회사에 활약하고 있다.

요점 BOX
방선균은 세균으로 곰팡이 보다 훨씬 작다.
토양은 방선균이 살고 있기 때문에 흙 냄새가 난다
다수의 유전자를 활용하여 다채로운 대사물질을 생산