미생물동정

미생물 동정

미생물 동정

세상에는 수 많은 미생물이 있지만, 우리는 흔히 이들의 존재를 느끼지 못합니다. 예를 들어 지금 여러분의 장에는 지구의 인구보다도 많은 미생물이 존재합니다. 실망스럽게도, 이 많은 미생물 중 우리가 발견하고 이름을 지어준 놈들은 약 1%에도 못 미친다고 알려져 있습니다.

미생물 동정은 최근의 많은 변화를 맞아야 했습니다. 가장 대표적인 것이 분자 생물학적 방법의 도입입니다. 분자 생물학적 방법의 도입으로 가장 객관적이고 정확한 동정이 가능해 졌습니다. 하지만, 결과적으로 비용과 전문적인 인력을 필요로 하게 되었습니다. 이는, 점차 많은 종이 발견되면서 생겨난 현상으로 지극히 자연스럽고 당연하다 하겠습니다.

아래에서 동정법을 미생물의 종류별로 간단히 설명해드리겠습니다.

세균의 동정

여기서 세균은 Bacteria와 Archaea를 포함한 prokaryotic microorganism을 의미합니다. 최근의 세균의 동정은 16S rRNA 유전자 분석에 크게 의존하고 있습니다. 현재까지 알려진 세균의 종은 약 4200 개로, 이들 중 상당수 종의 표준 균주에 대하여 16S rRNA 유전자의 염기서열이 분석되어 있습니다. 결과적으로 동정하고자 하는 균주의 16S rRNA 유전자를 분석하면, 이 균주가 전체 세균증에서 어느 종에 가까운지를 알 수 있게 됩니다. 현재 국제적인 합의 (학문적)에 의해 2차 구조를 이용한 정확한 염기서열 정열후에 유사도가 97% 이내이면 다른 종으로 볼 수 있습니다. 하지만, 97% 이상이라고 하여 꼭 같은 종인 것은 아니므로, 이때는 다른 분류학적 정보를 이용해야 합니다. 이외에 자동화된 동정 시스템으로 MIDI (지방산분석), BIOLOG, API 등이 있습니다. 이들은 일부 그룹의 세균의 동정에 적합하나, 16S rRNA 분석처럼 세균 전체를 범위로 두는 것은 아닙니다. 또한, 최근에 발표된 종은 이들 데이터베이스에 들어있지 않습니다. 저희의 경험으로 보아 이들 자동시스템은 많은 균주를 screening하는 단계에 적합하다 할 수 있겠습니다. 정확한 동정을 위해선 반드시 16S rRNA 분석을 권합니다.

효모의 동정

효모의 경우 전통적으로 탄소 및 질소의 이용성을 조사해서 동정하는 방법이 많이 사용되어 왔습니다. 그러나 최근 대부분의 표준균주에 대해서 26S rDNA D1/D2 부분의 염기서열이 결정되었고 이를 이용해서 효모를 동정할 경우 가장 정확한 결과를 얻을 수 있습니다. 교배 가능성과 염기서열 차이를 분석한 결과 약 600 bp에 달하는 26S rDNA D1/D2 부분의 염기서열이 1% 이상 차이가 날 때 다른 종으로 인정되고 있습니다. 1% 이내의 염기서열 차이를 보일 경우 반드시 같은 종이라고 볼 수는 없지만 반대되는 증거가 없는 경우 같은 종으로 인정하고 있습니다.

곰팡이의 동정

현재 가장 동정하기가 어려운 미생물이 곰팡이입니다. 거의 대부분의 경우 형태학적인 관찰을 기본적으로 해야 합니다. 단 conidia나 유성생식포자를 만드는 경우에 가능합니다. 염기서열 Database가 어느 정도 축적되어 있는 Trichoderma나 Colletotrichum 같은 일부 분류군의 경우 ITS부분의 염기서열(600-800 bp)로 종 level까지 동정이 가능하나, 이러한 경우에도 형태관찰을 보조적으로 해야 합니다. 곰팡이의 경우 분류군에 따라 종 내 유사도가 다양하게 나타나 종 동정을 위한 절대적인 염기서열 유사도의 기준치는 존재하지 않습니다. 속 level은 대부분의 경우 26S rDNA의 D1/D2 부분의 염기서열 결정으로 동정이 가능합니다.