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과학 이야기

미생물학의 연구와 종류에 대해 알아볼까요?

Raymondwoo 2020. 7. 31. 22:37

미생물학의 연구는 무엇을 말하는 것일까요?

이번에는 미생물학의 연구에 대해 한번 알아보려고 합니다. 많은 과학에서와 마찬가지로 미생물 연구는 두 가지로 일반화되고 때로는 겹치는 범주로 나눌 수 있습니다. 기본 미생물학이 미생물의 생물학 에 관한 질문을 다루는 반면, 응용 미생물학은 특정 목표를 달성하기 위해 미생물을 사용하는 것을 말합니다. 그리고 미생물 생물학에 대한 연구는 특수 장비뿐만 아니라 많은 다른 절차를 사용해야 한다고 합니다. 미생물의 생물학적 특성은 형태학, 영양학, 생리학, 생식 및 성장, 신진 대사, 병인, 항원성 및 유전적 특성 범주로 요약 할 수 있습니다. 이번 포스팅에서는 기본 미생물학에 있어서 나눠지는 종류에 대해 한번 알아보고자 합니다. 첫째, 형태학은 세포의 크기, 모양 및 배열을 의미합니다. 미생물 세포의 관찰은 현미경의 사용 뿐만 아니라 특정 종류의 현미경에 적합한 방식으로 세포의 제조를 필요로 합니다. 20세기의 첫 10년 동안 복합 광학 현미경은 미생물학에서 일반적으로 사용되는 기기였습니다. 광학 현미경의 일반적인 배율은 1000×이고 최대 유용한 배율은 약2000×입니다. 이중 시편은 몇 가지 기법 중 하나에 의해 형태학적 특성을 강조하기 위해 염색된 후 또는 “습식 장착”으로서 살아 있고 얼룩이 없는 조제에서 관찰 될 수 있습니다. 전자 현미경과 무료 기술의 개발은 광학 현미경으로 얻을 수있는 것 이상으로 분해 기능을 크게 향상 시켰습니다. 전자빔의 파장이 광의 파장보다 훨씬 짧기 때문에 이러한 증가가 가능하고 볼 수 있는 것입니다. 예를 들어, 비리온 및 바이러스 구조의 관찰을 허용하는 0.25μm와 비교하여 0.02nm만큼 작은 물체를 전자 현미경으로 분해 할 수있다고 합니다. 그리고 시편은 투과 전자 현미경 또는 주사 전자 현미경에 의해 관찰된다고 합니다. 그래서 TEM에서 전자빔 시편을 통과하고 이미지를 형성하는 스크린에 등록하고 SEM에서 전자빔은 금속 박막으로 코팅된 미생물의 표면을 앞뒤로 움직이며 화면에 3차원 그림을 기록합니다. 그래서 현미경과 현미경 기술의 발전은 세포, 분자, 심지어 원자를 연구하기 위해 계속 도입되고 있습니다. 이중 공초점 현미경, 원자력 현미경, 주사 터널링 현미경 및 면역 전자 현미경이 있습니다. 이들은 분자 수준에서 미생물 연구에 특히 중요합니다. 그리고 미생물학의 두번째 영양 및 생리적 특성은 미생물 큰 전시 다양성에서 그들의 영양 요구 사항과 성장을 지원할 환경 조건이 있습니다. 이와 관련하여 미생물의 다양성과 다양성을 일치시키는 다른 생물체 그룹은 없습니다. 일부 종은 무기염(염중 하나는 질소의 화합물 이어야 함)과 이산화탄소 공급원(CO2)으로만 구성된 용액에서 자랄 것입니다 . 이것을 autotrophs 라고 합니다. 이것은 이들 미생물의 전부는 아니지만 대부분이 광합성을 통해 부영양화된다고 합니다. 그리고 다른 탄소원을 필요로하는 유기체라고 종속영양을 받습니다. 이 미생물은 일반적으로 탄수화물, 지질 및 단백질을 사용합니다. 비록 많은 미생물들이 탄화수소와 같은 다른 유기 화합물을 대사 할 수 있지만, 다른 것 특히 곰팡이는 분해자 입니다. 그리고 많은 종류의 박테리아는 미네랄, 아미노산 및 비타민과 같은 특정 추가 영양소를 필요로합니다. 그리고 다양한 원생 동물, 진균 및 박테리아는 독점적으로 또는 독립적으로 살 수있는 기생충입니다. 미생물의 영양 요건이 알려져 있으면, 이들 화학 물질만을 함유하는 화학적으로 정의 된 배지를 제조 할 수있습니다. 그래서 더 복잡한 매체도 일상적으로 사용됩니다. 이들은 일반적으로 펩톤(부분 소화 단백질), 육류 추출물 및 때로는 효모 추출물로 구성됩니다. 고체 매체가 필요한 경우 한천을 상기 성분에 첨가한다고 합니다. 한천은 해조류에서 추출한 복잡한 다당류 입니다. 미생물 매체에 이상적인 고형화 물질, 특히 미생물 분해에 대한 내성을 갖는 여러 특성을 가지고 있습니다. 또한 박테리아는 단일 세포가 2개로 분리 되는 무성 과정인 이분법 핵분열에 의해 주로 번식 합니다. 이상적인 조건에서 일부 박테리아종은 10-15 분마다 분열 될 수 있습니다. 이 시간 간격으로 두 배가됩니다. 진핵생물 미생물은 무성 및 성적인 다양한 과정에 의해 재생산됩니다. 일부는 수명주기를 완료하기 위해 여러 호스트 또는 캐리어(벡터)가 필요합니다. 다른 한편으로 바이러스는 그들이 감염하지만자가 재생산 할 수 없는 숙주 세포에 의해 생성된다고 합니다. 그래서 미생물의 생장 및 생식 에 대한 연구는 실험실에서 순수한 배양에서 미생물을 배양 하는 기술이 필요합니다. 또한 제어 된 실험실 조건 하에서 일정 기간 동안 미생물 집단에 대해 수집 된 데이터는 종에 대한 특징적인 성장 곡선을 구성 할 수있게 한다고 합니다. 항원은 동물 신체에 도입 될 때 항원과 반응하거나 결합하는 특정 물질(항체)의 생성을 자극하는 물질 입니다. 미생물 세포 및 바이러스는 다양한 항원 물질을 함유한다. 중요한 특징항원-항체 반응은 특이성 하나의 미생물로 동물을 접종한 결과 형성된 항체는 다른 미생물로 접종하여 형성된 항체와 반응하지 않습니다. 그래서 항체는 동물의 혈청에 나타나며, 항원 항체 반응의 실험실 테스트는 혈청을 사용하여 수행되므로 혈청 반응이라는 용어가 사용 됩니다. 따라서 항원 구성에 의해 미생물의 특성을 규명 할 수있을뿐만 아니라 많은 상이한 것 중 하나를 사용하여 미생물을 동정 할 수있다고 합니다. 또한 혈청 검사는 항원과 항체의 중요한 측면이라고 볼 수 있습니다. 그리고 20세기 마지막 분기 이후, 연구자들은 세포의 유전 물질의 화학적 구성, 합성 및 복제를 상세하게 설명하는 방대한 양의 정보를 축적해 왔습니다. 이 연구의 대부분은 미생물을 사용하여 수행되었으며 분자 수준에서 실험 할 수있는 기술이 개발되었습니다. 예를 들어, 다른 유기체의 DNA와 RNA사이의 유사도를 결정하는 실험은 미생물 분류 에 대한 새로운 통찰력을 제공했습니다. DNA 프로브로 미생물, 특히 박테리아를 식별하기 위해 테스트 키트를 사용할 수 있습니다. 1973년 재조합 DNA 기술의 발명 이후, 유전자가 동물 세포에서 박테리아로 또는 박테리아에서 식물 세포로 옮겨 질 때와 같이 한 세포의 유전자 가 완전히 다른 세포로 옮겨 질 수있는 기술이 개발되었다고 합니다. 이러한 재조합 DNA 기술은 미생물학의 많은 새로운 의료 및 산업 응용 분야의 문을 열었으며 이것을 유전 공학이라고 말하기도 합니다.

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