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[교육학] 교육학적 관점에서 바라본 여고괴담 평가B괜찮아요

물 고인 스산한 운동장과 굳게 닫친 교문.운동장 한 가운데 여느 학교라면 모두 있을법한, 조회 시간 이외에는 학생들의 곁눈질조차 끌지 못하는 태극기가 거센 비바람 속에 이리저리 흔들거린다. 음산한 음악과 함께 등장한 여고괴담에서 처음 보여지는 학교의 장면을 보면 여고괴담 이란 제목과 함께 앞으로 영화 속에서 보여질 학교의 모습이 어떤 것들인지 대강 짐작 할 수 있다. 여고괴담은 1999년,내가 고등학교 1학년을 다닐 적에 나왔던 영화이다. 그리고 고등학교를 다니면서 영화관에 많은 친구들이 함께 모여서 본 처음이자 마지막 영화이기도 하다. 여고괴담이 나왔을 당시 여고생들 사이에서 그 영화에 대한 이야기는 상영하는 기간동안 끊이지 않고 대화의 주제가 됐던 것으로 기억된다. 그만큼 학생들은 물론, 영화의 내용이 전반적으로 사회적으로 물의가 될 만한 현 시대의 교육적인 부분들을 상징적으로 담고 있었기 때문에 그 영화에 대한 기대치나 관심은 대단했다. 더욱이 여고생 이였던 나에게는 호기심을 갖게 할만큼 흥미로운 영화로 다가왔다.당시 영화를 보고 나나 친구들은 작은 통쾌감과 카타르시스 같은 것을 느꼈던 것 같다. 공포영화라는 장르의 특징으로 인해 좀더 과장되고 잔인하게 선생님이 학생의 손에 의해 살해되는 장면이 연출되기는 했지만 그 장면을 보면서도 어떻게 학생이 선생님을 죽일 수가 있나 라는 생각은 하지 못했을 뿐만 아니라, 저런 선생님은 죽어 마땅하다고 선생님을 죄인처럼 내몰고, 작은 승리감을 대리만족으로 느낀 것이 영화를 보고 난 느낌의 전부였다. 영화를 보고 어느 누구도 선생님 불쌍하다라고 말한 친구는 없었다. 처음 늙은 여우(영화 속에서는 선생님의 실명이 거론되지 않는다)가 왜 살해당하는지 모르고도, 단지 학생이 선생님을 죽였다는 사실만을 알 수 있는 장면을 보면서도, 학생에게 못할 짓을 했나보다라고 느꼈지 감히 선생님을 죽이다니..같은 생각은 하지 못했다.아마 옛날 옛적, 아니 불과 부모님이 학교 다니던 시절에 선생님이 학생에 의해 살해되는 장면이 담긴 영화가 나왔다면 영화는 교사들의 반발에 의해서가 아니라 사회적인 미풍양속을 해친다는 이유로 간판도 올리지 못하고 필름이 소리 없이 잘려 나가고 말았을 것이다. 아니면 사이코 호러영화쯤으로 간주되어 미성년자 관람 불가 판정을 받고 상영되었을 것이다. 1999년 영화가 나왔을 당시 교사들의 관람등급 조정요청이나 항의는 많았다고 하지만 정작 그 영화를 본 학생들은 그런 내용에 대해 통쾌함마저 느끼고 있었다.교육학 개론 과제를 하기 위해 여고괴담을 선택한 이유는 고등학교를 졸업한 지 1년 정도 밖에는 지나지 않았지만 분명 다시 그 영화를 보면 그때와는 다른 느낌을 받을 수 있을 꺼라는 생각 때문 이였다.그리고 과제를 한다는 느낌보다도 여고괴담을 보면서 그때 느끼고 생각하지 못했던 이 영화의 교육적인 부분에 대해서 생각해 보는 것도 의미있는 일이라 생각했다. 비록 내가 앞으로 교사가 될지 아니면 더 많은 시간동안 학생으로 남게 될지는 모르는 일이지만, 그때처럼 내 입장(학생)에서 영화를 보기보다는 선생님과 학생, 그리고 영화에서 보여지는 상징적인 학교의 모습들을 내가 나름대로 생각하는 교육학적인 관점에서 되집어 보도록 하겠다.89...93...96...그리고 99 .무언가 공포스러운 사실을 알아차린 늙은여우는 은영(이미연역-89년도 고3때 늙은여우가 담임 이였던 반의 학생 이였고 졸업 후 모교에 선생님으로 돌아 온 여교사)에게 다급히 전화를 건다.진주는 죽지 않고 학교를 다니고 있었어.라는 마지막 말을 남기고 늙은 여우는 누군가에 의해 살해되어 학교 안의 다리 위에 밧줄에 매달린 채 처참한 변사체로 학생들에 의해 발견된다. 이 사건을 계기로 은영이 그 동안 잊고 지냈던 죽은 친구인 진주 에 대한 기억을 떠올리며 사건이 전개되면서 그 과정 중 학교와 선생님의 부정적인 모습과 현 학생들의 이야기를 상징적으로 내포하는 내용을 담고 있는 영화이다.여고괴담에서 보여지는 학교의 모습은 대체적으로 부정적이고 학생들에게는 지옥과도 같은 존재로 표현된다. 분명 이것은 희화화 된 영화이나 그 안에는 부정 할 수 만은 없는 현 학교의 어두운 현실이 담겨져 있는 것이 사실이다. 학생들 사이에서 미친개라고 불리 우는 학생주임의 등장은 이런 학교의 사실적 모습을 상징적으로 잘 표현하고 있다.여학생의 목덜미를 만지고 얼굴을 가까이 대면서 귓볼을 만진다던가 여학생의 가슴을 꾹꾹 찔려 대면서 모욕적인 발언을 하는, 성폭행에 가까운 변태적인 행위를 하는 모습을 담아낸 장면이나, 자율학습 시간에 떠드는 학생들을 때리면서 여기가 여관방이냐? 속삭이게? 그렇게 할 일이 없고 공부도 하기 싫으면 시집이나 가서 살림이나 하던지 공장 나가서 일이나 해서 돈이나 벌던지 해! 라는 말을 하면서 여학교의 교사이면서도 여자를 비하하는 발언을 서슴없이 하는 장면이 그것이다.또한, 모의고사 성적 올라 갈 때 까지 인사하지마! 라면서 학생들을 성적의 잣대로 천편일률적으로 평가하는 상징적인 대사도 나온다.그리고 등장하는 또 한 명의 교사, 늙은 여우..학생들을 자기 기준으로 판단하고 차별하여 결국 진주를 죽음으로 내몰고 결국 진주의 손에 살해당하는 교사의 모습이다.이렇듯 이 영화에서 주를 이루는 교사의 모습은 귄위적이고, 성적과 학생들의 부모의 재산 정도나 직업 등으로 학생을 평가하는 모습으로 그려진다. 솔직히 이런 선생님들의 모습이 낯설지는 않다. 고등학교를 졸업한 지 1년 조금 넘은 나로서는 더욱더 이런 일들이 영화 속에서만 나오는 이야기로 비춰지지 않는 다는 것이다. 정말 슬픈 현실이지만 말이다.하지만 지금 생각 할 수 있는 것은 마땅히 학생들로부터 존경과 선망의 대상이 되어야 할 선생님이란 존재와 선생님을 보면서 존경의 대상을 찾고 교사에 대한 신뢰가 있어야 하는 학생간의 커뮤니케이션의 차단되어 있는, 차단될 수밖에 없는 우리의 교육 현실에 아쉽고 화가 날 뿐이다. 크게 보면 이건 우리 나라 교육정책이나 여건을 보면 풀 수 없는 숙제일지 모른다. 바뀌어도 바뀌어도 새로운 문제만을 낳는 안일한 교육이념이나 정책으로는 여고괴담에서 보여지는 모습들은 계속 되풀이되어 질 수밖에 없는 문제일 것이다. 강의시간에 배우는 교육학 내용들을 들으면 교육이 한 나라의 운명을 좌지우지 할만큼 중요한 사안인데도, 그 만큼 국민들의 교육에 대한 관심이나 열의, 수준은 높아만 가는데 한 나라의 교육의 방향을 결정하는 정부만은 교육에 대해 등 돌리고 있는 기분이다.

교육학| 2002.11.10| 4페이지| 1,000원| 조회(563)

교육학, 영화감상문, 여고괴담

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[미생물] 미생물의 상업적 이용 평가A좋아요

미생물의 상업적 이용에의 장점미생물은 ‘２１세기 노다지’／온도에 관계없이 잘 살고 중금속 ·석유 등 분해 척척／항암제·농약·에너지 생산 등 활용 안되는 분야 없어 ２，０００년대엔 １，３００억 시장／１００만종중 ５％만 발견 ‘보물’ 먼저 찾는 이가 주인이다. '정력（？） 있는 자가 세상을 휩쓴다．’ 미생물， 단 하룻밤만에 수백만마리의 자손을 번식시키는 이 미물 중의 미물이 세계를 주름잡고 있다．항암·항생제 등 의약품 시장은 물론 농약·식품첨가물·폐수처리· 에너지생산 분야 등에서 미생물의 전방위 활약은 가히 폭발적이다．미생물산업시장의 규모가 이를 대변한다．8０년대초만해도 이 분야의 세계 시장규모는 １백억달러에 훨씬 못미쳤다． 그러던 것이 지난해 2백억달러（추정）에 이르더니 2005년에는 최소 5백억달러， 최대 1천3백억달러 수준이 될 것이라는 전망까지 나오고 있다．1674년 현미경을 통해 미생물의 존재를 처음 확인한 레벤 훅도 아마 20세기가 이런 '미생물 세상'이 되리라곤 전혀 예측하지 못 했을 것이다.미생물이란 곰팡이·박테리아·바이러스 등 주로 １개의 세포로 된 생물을 일컫는다．미생물들이 이처럼 성가를 높일 수 있는 것은 뛰어난 번식력과 생존력 때문이다．1) 고온성 미생물의 이용최근 세제회사들의 인기를 끌고 있는 이른바 ‘저온 미생물’과 ‘고온 미생물’이 대표적인 예이다． 이들은 각각 섭씨 ０도，１백도 안팎에서도 끄떡없이 자라는 것이 특징이다. 이는 보통 ３０∼４０도를 벗어나면 생장을 멈추는 보통 미생물과는 한참 다른 특성을 가지고 있다． 제일제당·ＬＧ 등은 저온·고온 미생물이 분비하는 '때 벗기는 효소’를 세제에 첨가하는 연구를 하고 있다． 성공한다면 찬물 ·뜨거운 물을 가리지 않고 세탁효과는 만점이다．한국과학기술연구원 유연규 박사는 “저온·고온 미생물도 옛날에는 평범한 미생물이었다． 그러나 시베리아 같은 극지나 화산 근처와 같은 열악한 환경에 적응하다 보니 남다른 능력이 생긴것”이라고 말한다． 그는 현재 태평양 바다속의 열공(해저에서 뜨거운 물이 분출되는 열수구멍 주변 ９５도의 높은 온도에서 사는 아퀴펙스 파이로필러스란 박테리아의 효소 구조를 분석해 단백질 표면의 아미노산들이 열에강한 ｀이온쌍결합’이란 방법으로 결합돼 있다는 사실을 최근 밝 혀냈다． 이 센터의 유연규 박사는 “이미 국내에서 생산되는 합성세제에도 뜨거운 물에 잘 견디는 단백질 분해효소가 사용되고 있다”며“이들 미생물의 유전자를 탐색해 촉매를 대신할 수 있는 효소를 단백질 공학적으로 제조할 수 있게 되면 많은 화학공정을 환경친화적으로 바꿀 수 있을 것”이라고 말했다．3) 악취제거에 이용되는 미생물한창 개발중인 ‘미생물 탈취제’／악취만 골라서 냠냠 깨끗한 공기 드려요／구린내·비린내 물질이 먹이인 박테리아 이용 원인 원천봉쇄 ‘처가집과 화장실은 가까이 두지 말라．’ 전자는 예외로 하더 라도 냄새나는 화장실이라면 이 말에 동의하지 않을 사람은 없을 것 같다． 최근 화장실의 대표적 악취인 구린내를 미생물로 다스리는 연구 가 진행중이어서 관심을 끌고 있다． 한국과학기술원 생물과학과 이성택 교수팀이 개발중인 ‘미생물탈취제’가 그것． 미생물을 이용한 악취제거 기술은 지금까지 거의 상용화된 사례를 찾아보기 힘들 만큼 새로운 연구분야． 기존의 악취제거는 강제로 환기를 시킨다든지， 냄새가 나는 분자를 물리적으로 흡착시키는 정도가 고작이었다． 미생물을 이용한 탈취는 악취의 원인을 근본적으로 없앤다는 점에서 기존 기술과는 접근법 자체가 크게 다르다． ‘황산화 박테리아’를 이용해 구린내나 달걀 썩은 냄새를 없애는 것이 대표적인 예다． 구린내는 흔히 고기（단백질）가 부패되면서 생긴 황화수소（：２ 는 작은 글자）에서 나는 냄새． 황산화 박테리아는 이 황을 ‘밥’ 삼아 먹는 미생물로 황화수소를 황산으로 바꾸면서 에너지를 얻는다． 이렇게 되면 사람은 냄새없애 좋고 황산화 박테리아는 에너지원을 얻는 이득을 얻는 셈이다． 과기원 연구팀은 이와 똑같은 방법으로 비린내를 없애는 연구도 하고 있다． 생선 비린내는 ‘트리메칠아민’이라는 물질에서 나는 냄새． 연구팀은 최근 대전의 한 하수종3mg을 얻을 수 있었다.그러나 균주개량의 경우 대부분의 변이주들이 모균주보다 그 GLA함량이 낮았고 배양시 모균주보다 큰 펠릿을 형성하는 것으로 나타났다. 경구투여 급성독성은 마우스와 랫트로 실험하였는데 LD50이 10,000mg/kg이상이었고 Salmonella typhimurium에 의한 Ames Test결과 돌연변이원성이 없는 것으로 나타났다.유용젖산균의 산업적 생만 및 활용 기술 개발Probiotics로서 조건을 갖춘 균의 선발과 배지개발 결과 Bifidobacterium longum KFRI 977(ATCC 15707)은 부분적 혐기조건에서 특별한 혐기배양장치없이 잘 성장하였으며 담즙에 내성이 있고 β-galactosidase activity가 높고, Cl.perfringens KFRI 434를 95.2% 까지 억제하였다. 977번 균주의 산업적 생산을 목적으로 연구개발된 배지의 조성은 pH 7.0의 phosphate buffer에 5%의 ISP, 1%의 glucose, 0.05%의 L-cysteine HCl을 넣고 제조한 기본배지에 Trypticase peptone(BBL), yeast extract(Difco), tween-80(Sigma), MgSO4 (Sigma)를각각 0.5, 0.5, 0.1, 0.05% 씩 넣고 Protease A(Amano, Japan)를 처리하지 않은 비교적 간단한 저가배지이며 여기서 약 1.3×109㎖로 성장하였다. Lactobacillus 균주 및 Bifidobacterium 균주의 pH 내성 실험결과 두 속 모두 pH 2, 3 용액에서는 3시간까지 높은 생존률을 보여 주었으나 pH 1용액에서는 1시간 이후 모든 균이 사멸되었다.L. acidphilus KFRI 233 균주를 위한 동결 보호제는 skim milk 5%, sucrose 8%, gelatin 1.5% 첨가한 처리구가 저장중 가장 좋은 생존률을 나타내 보여주었으나 Bifidobacterium longum KFRI 977균주를 위한 동결보호제는 skim m등의 고부가 세파계 항생제 생산에 필수적으로 사용되는 중간체인 "디아세틸 7-ACA"를 생물전환(bioconversion)으로 제조하는데 필수적인 아세틸에스터라제"를 개발하였고 세파클러 항생제 원료의약품을 제조 판매하고있다.이외에도 제일화학등에서 동물용항생제로서 테트라싸이클린등을 제조하고 있으며 동물용 항생제의 원료를 수입하여 제조하는 업체는 현재 다수 있다.1) 항생제생산 이론1929년 Alexander Flemming에의하여 pecicillin이 발견된 이후 현재까지 약 6000여종의 항생물질이 발견되었다. 이중 약 100여종이 현재 산업적으로 생산되어 판매되고 있다. 이들중 약 반은 반합성 항생제로서 주로 beta-lactam계 전구물질인 6-APA 및 7-ACA등으로부터 합성되어진다.2) 항생제는 왜 생산되는가?항생제는 주로 2차 대사산물이라고 부른다. 즉 미생물의 성장과는 직접 관련이 없는 대사 산물로서 미생물의 성장환경이 특별한 조건을 만족시킬 때 만 생산한다. 따라서 특수한 성장조건에서만 항생물질을 생산하므로 미생물의 성장에 필수적으로 필요한 대사물질이 아니다. 따라서 성장환경이 양호한 경우 즉 주위에 배지의 농도가 높거나 영양 물질이 충분한 경우에는 주로 미생물의 성장만이 이루어진다. 그러나 성장 환경이 열악해지면 주로 항생물질을 생산하기 시작한다. 따라서 이러한 종류의 미생물은 외부의 성장 환경이 열악해지는 인지할 수 있는 생물화학적인 반응기작을 가지고 있다. 이 반응기작을 잘 이해하고 이를 활용하면 산업적으로 유용한 항생물질을 대량으로 생산하는데 도움이된다.3) 항생제발효의 이론2차대사산물의 생산의 특성은 먼저 세포의 성장과 관련성이 적은 non-growth associated type이다. 그리고 특별한 생장조건에서만 항생제가 생산되므로 영양 공급 조건등의 외부 환경 조건을 변화시켜 항생제의 발효 과정을 유도시킨다. 회분배양에서 항생제의 생산 모델은 먼저 균체가 성장하는 전반부을 tropo phase와 항생물질을 생산하는 후반부의 idio 선택적인 성장을 보이므로 기타 미생물의 영향을 배제할 수 있다.Xenobiotics의 생물학적 정화방법인 Bioremediation의 실용화를 위해, 우수한 미생물의 개발 및 이를 잘 활용할 수 있는 적용기술을 개발할 필요가 있으며, 이런 관점에서 유해오염물질의 분해에 WRF를 배양하여 균체 또는 효소를 이용하거나 새로운 생물반응기를 개발하는 것이 중요한 기술이라 할 수 있다.미생물살충제근대농업에 있어서 생산성 향상을 위해 병충해 예방 및 잡초 제거를 위한 많은 기술들이 시도되었고, 그 중 생물학적 또는 물리적 방제기술 보다도 화학적 방제기술이 해충과 잡초제거에 매우 효과적이고 경제적이어서 가장 많이 사용되어 왔다. 그러나 화학적 방제기술에서 주로 사용되는 살충제는 광범위한 살충 범위로 인한 생태계의 파괴와 오염 문제를 유발시킨다. 또한 잦은 살충제의 사용으로 인한 해충의 내성 유발과 이에 따른 더욱 강력한 살충제 사용이라는 악순환이 발생된다. 이런 문제점을 감안할 때에 화학적 살충제를 대신 할 수 있는 방제기술의 개발이 필요하였고, 미생물에 의한 해충 방제기술이 이와 같은 문제점들을 해결할 수 있다고 여겨진다.미생물을 이용한 살충 수단은 최근의 새로운 개념이 아니며, 이미 오래전부터 상업적 생산이 시작된 것들이다. 대표적으로는 Bacillus thuringiensis (Bt)를 들수 있으며, Bt 유전자를 식물 유전자에 형질전환 시키려는 노력과 함께 아직도 Bt에 관한 많은 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 이와 함께 곤충 병원성 곰팡이를 이용한 해충 방제도 매우 강력하고 유용한 수단이므로 이에 대한 관심이 고조되고 있으나 아직 국내에서는 그 연구정도가 미미한 상태이다.곤충 병원성 곰팡이의 살충 기작은 외부에서의 침입형태이다. 곤충 기생균의 분생포자(conidia)가 곤충 외벽에 붙어서 발아하면서 침입도구인 appressorium을 사용하여 큐티클층을 뚫는 물리적인 작용이 있고, 이와함께 곤충 외벽 큐티클층을 분해하는 chitinase, protease, .

자연과학| 2002.06.11| 15페이지| 1,500원| 조회(1,234)

미생물, 미생물의 상업적 이용, 미생물 이용

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[미생물] 미생물 생육과 생육곡선 평가B괜찮아요

---미생물 생육과 생육곡선---※생육-생물학적으로 생육이란 단지 몇몇 성분만의 증가를 의미하는 것이 아니라 생물의 모든 구성성분이 규칙적으로 증가하는 것을 의미한다. 모든 생물의 생 육은 세포 증식으로 나타난다.※사멸-생물이 세포의 생식능력을 비가역적으로 상실함을 의미.가) 고등생물-사멸하면 생물체를 이루고 있는 세포의 집단은 죽어버린다.나) 단세포 생물-증식능력을 상실한 개체는 사멸.1) 생육률의 측정: 한 개체나 또는 집단을 구성하고 있는 물질의 총량을 포함하며, 직촹간접적으로행해지고 있다.※직접적인 생육측정-세포물질의 건조중량 또는 세포의 기본 구성성분의 분석을 기본으로 하는 것다른 방법으로는 생체의 촉매력 측정에 그 기본을 두고 있으며, 개체나 집단의 생장도 어느 특이한 효소의 증가량 또는 호흡이나 발효같은 대사과정의 대사율로 측정할 수 있다.단세포생물의 계수방법중 생균측정법(평판측정법)도 있다. 단 한 개의 세포까지도 측정 가능하다는 장점에 비해 행하기가 힘들다는 단점이 있다.마지막으로 광전광도계를 이용해 세포현탁액에 의해 분산되는 빛의 강도로 측정할 수 있다.2)세포의 증식과 평균수명생육이란 생균의 수를 의미하는 것이기 때문에 자기복제물질의 증가를 나타내는 것이며 생성되는 생균의 수가 증가할수록 생육하여 증식능력을 가지 개체의 수가 증가하게 된다.한 집단에서 세포수는 각 세대마다 2배만큼씩 증가하기 때문에 세대수는 3의 지수사이의 차이와 같다.최초에 존재하는 미생물수를 a라고 하고, t시간 경과 후 이 미생물의 수가 b가 되 었다고 하면 세대수, 즉 분열횟수 n은 b = a x 2n에서 log2 대신 상용대수를 사용 한다.3)생육곡선배양기간동안 적어도 4개의 주요단계가 인정되고 있으며 이 단계에서 유도기(lagphase), 대수증식기 또는 대수기(phase of exponential growth, logarthmic phase)정지기 또는 정상기(stationary phase) 및 사멸기(death phase)가 있다.(1)유도기새로운 배양조건에 것을 가끔 볼 수 있다. 이것은 매우 적은 수의 세포가 사멸된 세포들이서서히 분해되면서 생성하는 양분을 이용하여 생육을 계속사기 때문이다.생장곡선(growth curve)N = N0·10μt/2.303 : exponential curve--환경의 영향---1) 온도의 영향온도는 미생물의 생존과 생육에 중요한 환경요인이다. 세포내에서 일어나는 화학반응에 의해 생장 및 생명작용이 가능하기에 생장에 미치는 온도의 영향을 화학반을에 미치는 온도의 영향과 같다. 화학반응속도는 온도에 의해 조절되어 그 관게는 다음식과 같다.logV = { -ΔH} over {2.303RT }+CV : 반응속도, ΔH : 반응의 활성에 필요한 에너지R : 기체 상수 T : Kevin 온도, C : 상수이와 같이 화학반응속도나 미생물의 성장은 온도와 직접 상관성을 갖고 있는데 미생물으 경우 생장을 허용하는 온도의 범위가 정해져 있다.일반적으로 어떤 미생물에게 적정한 온도까지는 온도가 상승함에 따라 세포 내 효소작용이 더욱 빠르게 진행되어 생육속도가 가속화된다. 그러나 온도가 더욱 높아지면 단백질, 핵산, 그 외의 세포성분은 높은 온도에서 비가역적으로 불활성화 되어 버린다.백질, 핵산. 그 외의 세포성분은 높은 온도에서 비가역적으로 불활성화되어 버린다.미생물은 종류에 따라 그 균의 생육에 알맞는 최적온도와 최적온도, 최고 온도가 있다.미생물은 그 생육 최적온도에 의해서 고온성균, 중온균, 저온균의 세 무리로 나눌 수있다.응용미생물 공업에서 항생물질, 유기산, 아미노산, 효모 등의 생산은 그 생산균주와 생육온도(20~30℃)에서 이루어지나 맥주등의 양조공업에서는 이른바 저온발효로 20℃ 이하의 저온에서 발효시킨다. 식품의 부패방지, 배양기의 살균 등에서 미생물의 내열성과 내한성을 충분히 고려하여야 한다.(1) 저온환경저온환경 하에서 생육할 수 생육할 수 있는 미생물을 저온미생물이라 하며, 증식 가능온도는 0℃~25℃이나, 이들의 초적 온도는 10℃~20℃이다. 식품저장에는 저온을 많이 이용하고생육의 초저온도는 온도 외에도 수분의 빙결여하가 중요한 인자가 된다. 기질에서 수분이 결빙되어 밖으로 나가게 되면 남는 부분의 삼투압이 높아져 세균류는 생육하기 어려워진다. 그러나 곰팡이나 효모는 내삼투압성이 있으므로 생육되기도 한다. 여러실험의 결과로 -10℃이하에서 미생물은 생육을 하지 못하는 것으로 알려져 있다. 그러나 0℃이하의 저온도 미생물의 생육이 억제될 뿐이지 살균의 효과는 거의 없다. 티푸스균은 동결탈기 중에서도 6개월이나 생존하며 결핵균은 액체공기(-193℃)와 같은 극저온에 40시간 두어도 생존한다고 한다. 비병원성 세균이나 세균포자의 저온에 대한 저항력은 더 강하다. 냉동조건은 미생물을 사멸시키는 것이 아니라 생육을 억제하기 때문에 많은 미생물 보존법으로 광범위하게 사용된다. 냉동상태에서 미생물이 사멸하는 것은 세포질에 형성된 얼음결정이 세포구조물을 파괴하기 때문이다. 동결식품이라도 가공중의 처리가 나쁘면 장기간 보존할 수 없는 것이며 위생적으로 절대 안전하다고 할 수 없다. 식품의 보존에 사용되는 얼음 중의 세균수나 냉동식품 중의 세균수가 최근 식품위생상 문제가 되고 있다.(2) 중온환경15℃~55℃의 온도범위 내에서 증식가능한 미생물을 중온성미생물이라 하며, 이들의 최적온도는 25℃~40℃이다. 미생물에 가장 일반적인 중온환경은 조류나 포유동물과 같은 온혈 동물체이며 이들 동물은 종에 따라 체온이 일생을 통하여 일정하게 유지되는 것으로서 질병에 감염되었을 경우를 제외하고는 1℃이상 체온이 변화하는 경우가 드물다. 온혈동물 체내에서 생존하는 미생물의 최적온도는 그 숙주의 정상체온과 거의 같기 때문에 중온성미생물에 속하는 종류는 대부분이 병원성미생물과 그 유연미생물에 속한다.(3) 고온환경40℃~85℃의 온도범위 내에서 생육 가능한 미생물을 고온성미생물이라 부르며, 최적온도는 50~60℃이다. 자연상태에서 고온환경은 극히 한정된 지역에서만 발견되는데 여름철 한낮 태양열을 받은 토양은 50℃, 비교적 비옥한 토양은 70℃, 퇴비나 저장사료와 두꺼운 세포막을 가지는 종류는 엷은 세포막을 지닌 종류보다 더 저항력이 강하다. 매독의 원인균은 상당히 긴 나선형으로 매우 얇은 세포막을 가지고 있기 때문에 대기중에 노출되면 거의 순간적으로 사멸하는데 반하여, 두꺼운 지질로 둘러싸인 세포막을 가진 결핵균은 상당한 저항성을 가져 객담 속에서도 오랜 기간 생존한다. 세균의 아포, 조류나 진균류의 유성포자 원생동물의 포낭등은 영양세포보다 건조에 대한 저항성이 높다. 거조상태에서 저항성이 강한 미생물은 물질대사 조절을 잘하여 다른 외부영향이 미치지 않는 한 오랜 기간 생존할 수 있으며 수분이 충분해지면 급속히 재생 증식할 수 있다.수활성이 낮은 배지에서 성장하는 미생물은 물을 빼내기 위하여 많은 에너지를 소비하므로 성장 속도가 느린다. 미생물은 각각 다른 수활성치를 가지고 있다. 미생물에는 성장 가능한 수활성치가 각각 다르다.대체적으로 미생물의 활성은 수활성 0.6~0.65에서 정지한다. 그러나 매독균 Treponema pallidum은 균체가 길고 박막이므로 박말이므로 건조에 약하기 때문에 공기에 노출되면 쉽게 죽는다. 결핵균 Mycobacterium tuberculosis은 두터운 지방막의 세포벽을 가지고 있어서 건조에 비교적 강하다. 또한 세균, 곰팡이의 포자와 아메바의 자낭은 영양세포보다 월등히 내성이 높다. 특히 매우 건조한 환경에서도 생육할 수 있는 미생물을 내건성균 xerophile이라고 한다.건조는 식품을 보존하는 가장 오래된 방법이다. 또한 건조된 세포는 휴먼 상태에 있으므로 적당한 수분만이 휴면을 깨뜨릴 수 있다. 미생물 세포를 우유와 같은 보호제 중에서 동결 진공건조하면 미생물을 완전하게 건조 보존할 수 있다.*수활성 Aw과 생육 가능한 미생물(Brock, T.D. & Medigan, M.T.)water activityaw material some organisms growing at stated Aw1.000 pure water Caulobacter, Spirillum0.995 human blo데, 이 농도에서도 성장하는 미생물이 있다. 이렇게 높은 염도에서 성장할 수 있는 미생물을 고도 호염균이라 하며, 생육에 소디움을 필요로 한다. 바닷물정도의 수활성 상태에서 잘 자라는 미생물을 중등도 호염균이라고 하며, 해양 미생물은 중등도 호염균이다. 세포막의 안정성 유지와 효소 활성에 Na 이온이 요구 되는데, 이렇게 성장에 NaCl이 필요한 세균을 편성 호염균이라고 부르고, NaCl 용액에서 생육하지만 NaCl을 요구하지 않는 세균은 통성 호염균이라고 부른다. 또한 당이 높은 삼투압에서 잘 자라는 균을 호당성균이라고 한다. 보존 식품중에서, 고농도의 당이 첨가된 경우, 효모나 곰팡이 등이 번식하여 식품을 부패시키는데, 이런 미생물이 내당성이며, 이때 식품을 공기로부터 차단하면 호기성인 호모나 곰팡이를 막을 수 있으므로 변성이 방지된다.어떤 용질은 세포질의 수활성을 조절하는데 해롭지 않은 용질이 있으며 이러한 용질을 경쟁적 용질이라고 한다. 예를 들면 Staphylococcus 와 같은 Gram 양성 구균의 경우, proline 이 있는 상태에서는 중등도의 수활성 환경에서 생육 할 수 있으며 이때 proline은 경쟁적 용질로서 작용한다. 그러므로 Staphylococcus의 중균 배양 enrichment culture에서는 6% NaCl이 함유된 배양액을 사용한다. 많은 Gram 음성균도 glutamate 가 경쟁적 용질로 작용하므로, 비교적 높은 염 농도에서도 생육 할 수도 있다. halobacterium halobium 과 같은 호염균은 염 농도가 매우 높은 호수에서 생육하는데, 이때 포타 주변 환경에서 포타시움을 집적 시켜 놓는다. 몇 종류의 내삼투압성 osmotolerant 효모는 당 농도나 염 농도가 높은 식품에서 생육하여, 시럽이나 간장과 같은 높은 삼투압을 가진 식품을 부패시킨다.호염성 조류인 Dunaliella salina 는 증발에 의해서 염분이 극도로 많이 축적된 호수에서 사는 조류인데 이조류는 glycerol을 합성하여 경쟁적 용질로서 있다.

자연과학| 2002.06.11| 8페이지| 1,000원| 조회(1,877)

미생물, 미생물 생육곡선, 미생물 생육

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[생화학] 단백질 구조와 종류 평가B괜찮아요

단백질의 구조1. 단백질의 1차 구조단백질은 수많은 아미노산들이 펩티드 결합을 하여 이루어진 것인데, 이 때 이들 아미노산의 배열 순서에 따라 단백질의 종류가 달라 진다. 이처럼 아미노산의 배열 순서에 의해 이루어지는 단백질의 구조를 단백질의 1차 구조라고 한다.1) 인슐린의 1차 구조 :여러 가지 단백질 가운데서 그것의 1차 구조가 처음으로 밝혀진 것은 소의 인슐린(이자 호르몬)분자이다. 1953년 영국의 생거(Sanger, F.)는 소의 인슐린 분자의 1차 구조를 밝혀, 이것이 두 가작의 폴리펩티드 사슬로 이루어졌으며, 이 두 폴리펩티드 사슬은 서로 횡결합(S-S결합)으로 연결하고 있다는 것을 알아 내었다.2) N-말달과 C-말단 :1차 구조를 이루고 있는 폴리펩티드 사슬에서 아미노기가 노출된 사슬의 끝을 N-말단, 카르복시기가 놀출된 사슬의 끝을 C-말단이라고 한다. 그리고 폴리펩티드를 이루고 있는 아미노산들은 N-말단부터 번호를 붙여 1번 아미노산, 2번 아미노산, ... , 21번 아미노산 등으로 부른다.2. 단백질의 2차 구조단백질을 구성하는 폴리펩티드 사슬들은 평면적으로 배열된 것이 아니라 아미노산들이 일정한 각도를 가지고 결합하고 있어서 접히거나 나선형의 구조를 하고 있다. 이러한 구조를 단백질의 2차 구조라고 한다.단백질의 2차 구조에서 나선 모양으로 감겨진 구조를 α-나선구조라 하고, 병풍처럼 접혀진 구조를 β-구조 또는 병풍 구조라고 한다.1) α-나선구조 :이것은 긴 폴리펩티드 사슬이 마치 나선처럼 규칙적으로 꼬여 있는 구조이다. 그리고 이 나선 구조에서는 펩티드 결합이 상하로 수소 결합을 하고 있어서 나선의 형태가 대단히 안정적으로 유지된다. 동물의 머리카락이나 털을 구성하는 케라틴, 근육 단백질의 일종인 미오글로빈 등은 이 α-나선구조로 된 단백질들이다.2)β-구조(병풍 구조) :이것은 긴 폴리펩티드 사슬이 여러 개 나란히 서고, 각 사슬의 모든 펩티드 결합이 그 바로 곁에 있는 사슬의 펩티드 결합과 수소 결합으로 연결도어 있는 구조이다. 그리고 각 폴리펩티드 사슬은 규칙적으로 접혀서 마치 병풍과 같은 모양으로 되어 있다.명주실의 주성분인 피브로인이라는 단백질은 β-구조를 하고 있다.3. 단백질의 3차 구조단백질 중에는 2차 구조로만 된 것도 있지만(케라틴), 또 많은 종류의 단백질에서는 2차 구조의 폴리펩티드 사슬이 부분적으로 꺾이고 접혀 구형(球形)을 이루고 있는 것도 있다. 이러한 구조를 단백질의 3차 구조라고 한다.단백질의 3차 구조가 가장 처음 밝혀진 것은 미오글로빈(myoglobin)이다. 미오글로빈은 척추동물의 근육 속에서 산소와 결합하는 붉은색의 단백질인데, 이것은 153개의 아미노산으로 구성된 폴리펩티드 사슬로 되어 있고 이것이 여러 번 접혀 구형을 하고 있다.그리고 접힌 폴리펩티드 사슬에 하나의 헴 분자가 결합하고 있다.미오글로빈의 3차 구조는 영국의 켄드류(Kendrew, J.C.)rk 1958년 고래의 미오글로빈 분자를 써서 밝혔으며, 오늘날에는 리소찜 등 몇 가지 단백질의 3차 구조가 밝혀져 있다.4. 단백질의 4차 구조단백질 중에는 3차 구조를 이루고 있는 폴리펩티드 사슬이 몇 개 모여야 비로소 하나의 생물학적 기능을 나타내는 것이 있다. 이 경우, 그 전체를 단백질의 4차 구조라고 하고, 4차 구조를 이루고 있는 하나하나의 폴리펩티드를 단체(서브유니트:Subunit)라고 한다.▶ 헤모글로빈(hemoglobin) : 사람의 혈액에서 산소를 운반하는 헤모글로빈은 모두 4개의 폴리펩티드 사슬이 모여서 4차 구조를 이루고 있는 단백질이다. 이 4개의 폴리펩티드 사슬은 α-사슬 2개와 β-사슬2개인데, α-사슬은 각각 141개의 아미노산으로 ,β-사슬은 146개의 아미노산으로 구성되어 있고, 또 이들 각각에는 헴 1분자씩이 결합되어 있다 . 따라서, 한 분자의 헤모글로빈은 산소4분자까지 운반할 수 있다.헤모글로빈의 4차구조는 영국의 페루츠(perutz, M.F.)에의해서 처음으로 밝혀졌다. 헤모글로빈은 글로빈 단백질(2 α사슬과 2β사슬)에 헴(heme)이라는 색소가 결합된 복합 단백질이며, 산소는 바로 이 헴 부분에 붙어서 운반된다.5. 단백질 구조의 결정단백질의 입체 구조(2차, 3차 4차구조)는 단백질의 1차구조, 즉 아미노산의 배열순서에 의해서 자동적으로 결정된다. 이것은 1차구조에 의해서 2차구조가 결정되고, 2차구조에 의해서 3차 또는 4차구조가 결정되기 때문이다.* 단백질의 접힘을 가져오는 요인1. 수소결합 : 이웃하는 극성 R기들 사이의 -OH와 -N에서 이루어짐.(1차 구조와 2차 구조 형성의 요인)2. 이온 인력(ionic attration) : 반대 저하를 띤 R기 사이에 작용하는 인 력.3. 소수성 상호작용 : 비극성 아미노산들이 가까이 있게되면 소수성 상호 작용이 일어나 뭉치면서 물을 배척.4. 공유결합 : 가까이 존재하는 두 개의 시스테인의 -SH기가 수소를 잃고 디설피드결합(-S-S-)을 함으로써 형성. 매우 강한 결합력.단백질의 종류단백질은 기능, 분자량, 형태에 따라 분류될 수 있으며 일반적으로는 화학적 조성이나 용해도에 따라 단순단백질, 복합단백질 및 유도단백질로 분류된다.1. 단순 단백질가수분해하면 L-α-아미노산만 생성되는 단백질을 말하며 여러 가지 용매에 대한 용해도에 따라 다음과 같이 분류된다.Albumin은 물에 녹고 열에 의하여 응고되는 단백질로 동식물 세포 및 체액에 존재한다.Serum albumin(혈청), α-lactalbumin(우유), ovalbumin(난백), myogen(근육), leucosin(밀), ricin(피마자), legumelin(두류) 등이 여기에 속한다.Glutelin은 물에 녹지 않고 묽은 염류용액에 녹는 단백질이며 대부분이 열에 의하여 응고된다. 동식물 세포 및 체액에 존재하며 serum globulin(혈청), β-lactalbumin(우유), lysozyme(난백), edestin(대마), myosin(근육), fibrinogen(혈장), glycinin(대두), canavalin(작두콩), regumin(완두, 잠두) 등이 있다.Glutelin은 물, 묽은 염류 용액, 알코올에는 녹지 않고 묽은 산 및 묽은 알칼리 용액에 녹으며 열에 의하여 응고되지 않는다.Glutamate 함량이 높은 단백질로 곡류의 종자에 많이 함유되어 있으며 glutenin(밀), oryzenin(쌀) 등이 있다.Prolamin은 70~80% 알코올에 녹는 성질 이외에는 glutelin 과 비슷하며, gliadin과 glutenin 의 복합체를 gluten 이라한다. 곡류의 종자에 많이 존재하며 gliadin(밀), zein(옥수수), hordein(보리) 등이 있다.Albuminoid는 물, 묽은 염류용액, 묽은 산 및 묽은 알칼리 용액에 녹지 않고 소화되지 않으며 collagen, keratin, elastin 및 silk fibroin 등이 여기에 속한다.collagen은 결합조직, 뼈, 치아, 연골, 인대 등에 많이 존재하는데 glycine 이 전체의 1/3을 차지하고 proline, hydroxyproline 도 많으며 cysteine, tyrosine은 함유하지 않는다. 장시간 가열하면 gelatin이 된다. keratin은 털, 손톱, 뿔 등을 구성하고 있으며 cysteine, glutamate, arginine의 함량이 많다.elastin은 결합조직, 동맥건에 많이 존재하고 Gly-X-Gly-X-Gly-의 아미노산 배열단위를 많이 함유하며 hydroxyproline 도 함유한다.silk fibroin은 견사(絹絲)에 존재하고(Gly-Ser_Gly-Ala-Gly-Ala)n 의 기본단위를 가진다.Histone은 물, 묽은 염류용액, 묽은 산에 녹으며 열에 의하여 응고되지 않는 염기성 단백질로 arginine을 다량 함유하며 동물의 체세포핵이나 정자 핵 중에서 DNA와 복합체를 형성하고 있는 nucleohistone 과 hemoglobin을 구성하는 globin 등이 있다.Protamine 은 histone과 마찬가지로 물, 묽은 염류용액, 묽은 산에 녹으며 열에 의하여 응고되지 않는다. 이것은 arginine 이나 cysteine을 많이 함유하고 어류의 정자핵 중에서 DNA 와 결합하여 존재한다. 어류 이외에서는 거의 발견되지 않으며 청어. 연어, 고등어 철갑상어 등이 있다.2. 복합단백질단순단백질과 보조인자가 결합하고 있는 단백질로 그 보조인자의 종류에 따라 분류한다.핵단백질(nucleoprotein)은 DNA와 단백질의 복합체인 deoxyribonucleoprotein 으로는 진핵세포의 체세포염색체에 함유된 nucleohistone, 어류의 정자핵에 함유된 nucleoprotamine, λphage 나 0X174 phage등이 capsid 단백질이 있다.RNA와 단백질의 복합체인 ribonnucleoprotein으로는 ribosome 단백질, RNA를 genome 으로 하는 virus(담배모자이크바이러스, RNA phage)의 subunit 단백질 등이 있다.인단백질은 단백질에 인산이 ester 형태로 함유되어 있는 것으로 α-,β-,γ-casein(우유), vitellin(난황), phosvitin(난황)등이 있다.lipoprotein은 lipoid(지방산과 그 유도체)와 단백질의 복합체이며 thromboplastin, α1, β1- lipoprotein(혈청), lipovitellin(난황), lipovitellenin(난황)등이 있다.금속단백질(metalloprotein)은 금속이 직접 단백질과 결합한 것으로 heme 단백질을 함유하는 것도 있다. 철단백질에 속하는 것으로 ferredoxin(전자 전달례), transferrin(철운반), ferritin(철저장), nitrogenase, nitrate reductase가 있고 구리 단백지로는 plastocyanin(광합성의 전달), ascorbate oxidase, laccase가 있다.

자연과학| 2002.06.11| 8페이지| 1,000원| 조회(4,272)

단백질, 단백질 구조, 단백질 종류

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[게놈프로젝트] 게놈프로젝트

게놈 프로젝트최근 5월말 경에 세계를 떠들썩하게 만든 미국 대통령 '빌 클린턴'의 공식기자회견이 있었으니, 그 유명한 인간 게놈에 대한 분석작업 완료였다. 이는 신의 영역이라고만 여겨지던 생명의 본질에 관한 부분에 인류가 직접적으로 관여할 수 있음을 의미하는 바였으며, 이를 통해 인류에게 주어질 기회와 책임에 대한 논란으로 의견분분 하였으나, 아직까지 이에 대한 뚜렷한 대책을 마련하지 못하였으며, 그 이용분야 및 응용분야의 다양성과 우리 삶에 미칠 영향에 대해서 저마다의 의견이 제시되었는데, 이것이 현재까지의 세상과는 다른 세상을 묘사하였기 때문에 세인들로 하여금 커다란 관심을 불러일으키고야 말았다. 하지만, 인류가 현재까지 이룩한 사업 중 가장 큰 사업 중 하나인 '게놈프로젝트'에 대한 언급이 매우 초과학적으로 설명되어 일반인들이 이해하기에 매우 어려웠던 것 또한 사실이다.여기에서는 '게놈프로젝트'에 대한 전반적인 기초 사항과 그 계획의 완료에 따른 영향을 살펴보고자 한다.올해 초 우리 나라를 방문했던 '제 3의 물결'의 작가 앨빈 토플러는 다음 '제 4의 물결'은 인터넷을 이용한 디지털과 생명공학에 의한 혁명이 될 것이라고 예측했다.20세기 기계, 전자분야 등 기술문명의 발달은 우리의 삶 자체를 바꾸어 놓았을 뿐 아니라 생물학의 기반마저도 뿌리 채 바꾸어 놓았다. 예를 들어, 각 생물 조직의 관찰이 가능한 초정밀 전자 현미경의 등장은 세포의 조직 관찰에 머물렀던 생물학을 염색체의 구조뿐 아니라 분자의 구조마저 파악할 수 있게 하였으며, 각종 정밀분석 기기의 발달은 우리에게 익숙지 않은 ng(10-9g) 단위의 물질을 다룰 수 있는 힘을 주었다. 이에 힘입어 과학자들은 과거와는 다른 방식으로 접근하여 생물체를 이루는 분자 구조에까지 그 연구범위를 넓히게 되었다. 이에 맞추어 1953년 왓슨과 크릭이라는 두 젊은 과학자는 DNA에 X선을 방사시켜 회절되어 나타나는 모양을 이용하여 생물체의 유전전달 물질인 DNA의 구조가 밝혔으며 이를 통해 현대 생물학은 새로운이를 보다 정확히 말하자면, DNA의 서열을 밝힌다는 것은 DNA를 이루는 물질인 당, 인, 염기(주3)중 염기의 서열을 알아낸다는 것이며, 이는 DNA를 이루는 누클레오티드(nucleotide)에서 당과 인은 항상 같은 형태로 존재하는 반면 염기는 아데닌, 시토신, 구아닌, 티민이라는 4종류가 있어 DNA 구조를 형성할 시에 아데닌은 티민과, 구아닌은 시토신과 화학적으로 결합(수소결합)하여 DNA를 형성하기 때문에 각 누클레오티드마다 다른 종류로 들어가 있는 염기의 서열을 분석하게 되는 것이다.DNA의 전체적인 구조는 두 가닥의 사슬이 서로 붙어 이중 나선형으로 꼬여 있는 형태이다. 유전자의 특성은 각기 다른 염기의 서열에 의해 결정되는데, 이는 DNA의 서열에 따라서 또 다른 유전 물질인 RNA로 그 형태가 바뀌어서 유전자가 발현될 수 있는 형태가 갖추어지고, RNA의 서열에 맞추어 인체 상에서 다양한 생리현상을 주관하는 단백질이 만들어지게 된다. 단백질은 효소, 항원, 항체, 호르몬 등 생체 내에서 필수적인 역할을 담당하는 아주 중요한 분자이다. 따라서 DNA의 염기배열만 알면, 어떠한 단백질이 만들어 질 수 있는지를 알 수 있으며, 생명현상을 파악할 수 있기 때문에 DNA의 염기배열을 가리켜 "생명의 설계도"라고 부른다.현재 '게놈프로젝트'는 다양한 생물체에 대해서 연구 중에 있다. 1995년 감기 바이러스인 'H. influenza'의 게놈프로젝트가 완료된 것을 시점으로 이미 37종의 미생물체에 대한 게놈 프로젝트가 끝난 상황이며, 현재 가장 관심을 끌고 있는 '인간게놈프로젝트'는 1990년 미정부 산하 기구인 '미 보건원'과 '미 에너지성'에서 자본을 대고, 미국, 일본, 영국, 프랑스 등의 국가에서 국제적인 협의 하에 공동연구로 진행되었으며, 2005년까지 완료를 목표로 한 개의 염기 서열 당 1달러씩 30억 달러에 해당하는 투자계획을 수립하였으나, 최근에 미국의 벤처기업인 셀레라의 등장으로 경쟁이 가속화되어 올해 안에 조기완료하기에 이르렀으며, 을 앞당기기에 이르렀다.그러면, 분석하는 과정에서 왜 이렇게 인간 게놈을 작은 단위로 잘라야 했는가하는 의문이 생긴다. 이는 매우 단순하게, 서열을 분석하고자 하는 기기의 한계성과 DNA를 복제하는 효소의 제한성 때문에 생긴다. 즉, 인간 게놈의 경우 DNA의 총 길이는 약 30억 염기에 해당되며, 이들은 상당히 길기 때문에 현재의 기술 수준으로는 한꺼번에 수 만개의 서열을 분석할 기기를 아직 만들어내지 못하므로 한꺼번에 이들을 분석한다는 것은 사실상 불가능하며, 분석에 사용되는 효소도 한번 DNA에 붙으면 쭉 계속 분석이 가능하도록 DNA에 붙어있는 것이 아니고, 어느 정도 복제를 하면 DNA에게서 떨어지기 때문이다. 따라서, 시작점을 여러 개로 나누어야 했으며, 간편하게 보관하고, 어느 위치인지를 확인할 수 있도록 DNA를 여러 조각으로 나누어 위치를 확인하는 작업이 필요했다.따라서, 유전자 지도, 염색체 지도라는 말이 생겨나게 된 것이다.염색체 지도란 우리가 전체 인간의 DNA를 임의로 잘라서 대장균의 염색체(DNA)에 넣은 다음(과학적 용어로는 '클로닝'이라고 한다.) 그 대장균들에 이름을 임의로 부여하여 놓고, 어느 대장균이 인간의 어느 위치의 DNA 조각들을 가지고 있는가를 내는 작업이었다.대장균은 빠른 DNA 복제를 하며, 실험적으로 다루기 용이하여 우리가 원하는 DNA를 마음먹은 대로 대장균 내에 삽입과 수 있으므로 이러한 분석 작업에 널리 사용된다.이러한 작업은 우선 우리가 염색체상의 위치를 정확히 알고 있는 DNA marker를 사용하여 확실한 위치의 인간 DNA를 가진 대장균을 먼저 찾고 이를 기점으로 인접한 인간 DNA를 가지고 있는 대장균을 찾는 작업으로 이루어 졌다. 결국, 대장균을 인간의 DNA를 가진 순서대로 쭉 나열한 것이 염색체 지도 또는 유전자 지도라고 붙리우는 것이며, 이는 인간의 DNA를 쭉 일렬로 나열한 것과 같은 효과를 지니게 되는 것이다. 그 다음에는 인간의 DNA를 꺼내어 DNA 서열 분석 방법을 통하여 분석하게 된n chromosome 21"이라는 주제로 발표하였다.일본은 지난 98년 과기청 문무성, 후생성, 농수산성, 통산성 등이 총 1억 4천 8백만 달러를 인간 게놈 프로젝트에 투자했다. 일본 정부는 게놈 연구를 국가적 연구과제로 지정하고 치매 암 당뇨병 고혈압 등 주요 질환의 유전자 정보 해석, 유전자 정보를 이용한 신약 및 단치료법 개발, 세포기능의 해명 및 이용에 대한 연구와 기술개발 등의 내용으로 이를 위해 2000년부터 5년간 기존 예산의 두 배 가량인 2조엔을 이 분야에 투입할 예정이다. 일본의 인간 게놈 연구는 SNP(일염기다형) 연구에 중점을 두고 앞으로 2년간 15만개의 SNP를 찾아내려는 계획을 세웠으며 벼 유전자 연구를 중심으로 식물 게놈 프로젝트를 진행할 계획이다. 유전자 지도의 완전한 완성을 앞두고 있는 지금 유전이 주원인인 결장 암, 유방암, 헌팅턴 병등은 이제 유전자 검사를 통해 발병 유전자를 확인할 수 있게 되었다. 또한 낭포성 섬유증에 대해서는 최근 미 국립보건 연구소가 산전검사로 추진하기에 이르렀다.이에 반해 우리 나라의 게놈 연구 수준은 아직 초보 단계이다. 사실 "초보"라는 단어는 세계적인 연구 추세에 비해 우리 나라의 연구 수준을 평가하는 의미로 사용한 것이므로 언제까지 "초보"라고 평가될 지는 모를 일이다. 우리 나라는 그 동안 인간 게놈 프로젝트를 수행하는 선진국의 대열에 합류하지 못했다. 정부 차원에서 게놈 연구를 추진하는 사업단이 출범한 것은 1996년에 이르러서야 이루어졌다.1996년 대전에 소재한 생명공학연구소 이대실 박사가 정부에서 10억 원의 연구비를 받아 연구하기 시작한 것이 처음이며, 당시 연구는 과기부의 지원으로 이루어졌으며, 인간을 비롯해동물, 식물, 미생물로 연구대상이 다양했으나 위암, 간암과 같이 한국인에게 잘 발병하는 난치병의 원인유전자를 밝히는 것이 주요 연구목표였다. 이는 인체의 전체 염기서열을 밝히는 미국의 인간게놈 프로젝트의 규모와 비교할 때 매우 보잘 것 없는 시도로 큰 연구성과를 얻지는 못했metry와 같은 실험방법으로 대량적인 분석이 가능하고, 이를 통해 유전자상호간의 연관성을 알아 낼 수 있을 뿐 아니라, 그 유전자에 의해 나타나는 산물의 변화마저 알게되므로 유전자 기능에 대한 연구는 가속화 될 수밖에 없다. 이는 인간을 포함한 모든 생명체의 기능에 대해서 충분히 조작마저 가능한 단계에 이르게 하게 만들 것이며, 따라서 '게놈프로젝트'의 종료로 인간은 지금까지 인류의 불가침지역이었던 생명체의 신비가 담긴 상자를 열 수 있는 만능열쇠를 손에 거머쥐게 되는 것이다.물론 이들의 모든 기능을 밝혀내는데는 약 20년 가까운 세월이 요구될 것이라고는 하나 '게놈프로젝트'의 완성이 앞당겨졌듯이 모든 유전자들에 대한 분석 역시 매우 앞당겨질 것은 자명한 일이다.이러한 '게놈프로젝트'의 종류가 가져올 변화로 인해 인류는 지금까지와는 다른 새로운 세상을 맞이하게 될 것이다.암과 같은 각종 질병(특히, 유전병)의 퇴치는 물론이고, 대머리, 이상비만과 같은 외모를 조기에 치료할 수도 있을 것이며, 경찰은 범죄 현장에서 한 방울의 혈흔을 이용하여 범인을 색출해 낼 수 있을 것이고, 각 개인은 자신의 장기가 손상하였을 때를 대비하여 각 개인에게 맞는 장기를 인공적으로 만들어 놓을 수도 있으며, 감기 약을 지을 때조차 자신의 몸에 부작용이 없는 자신만의 약을 만들어서 복용하게 될 것이며, 장차 자신의 몸에 어떠한 병적 위험이 닥칠 것인지를 미리 알아서 이에 대비할 수도 있을 것이다. 특히, 지난달에 게놈 프로젝트가 끝난 쌀의 경우 각국에서 이미 알려진 서열을 바탕으로 연구를 통해 새로운 종을 내놓았는데, 각가지 색이 있는 것은 물론이거니와 특정 영양분이 많이 공급할 수 있도록 만든 쌀도 있다.그렇다면, 과연 '게놈프로젝트'가 우리에게 위와 같은 청사진만을 줄 것인가?결론은 반드시 그런 것만은 아니라는 것이다. 미 정부에서는 이미 이 문제에 대해서 '게놈프로젝트'의 총 사업비 중 5%를 투자하여 충분한 검증을 해 오고 있다. 특히, '게놈프로젝트'의 종료와 함께 더욱 활이다.

자연과학| 2002.06.11| 10페이지| 1,000원| 조회(297)

프로젝트, 게놈, 게놈프로젝트

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