사카로미케스아문
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1. 개요
사카로미케스아문(Saccharomycotina)은 설탕과 곰팡이를 뜻하는 그리스어에서 유래되었으며, 경제적으로 중요한 곰팡이의 하위 분류이다. 10,000년 전부터 발효 음료와 식품 생산에 사용되었으며, 루이 파스퇴르의 연구를 통해 효모가 발효에 관여한다는 것이 밝혀졌다. 사카로미케스아문은 양조, 제빵, 바이오 연료 생산 등 산업적, 농업적으로 중요한 역할을 하며, 일부 종은 식물, 동물, 인간에게 병원균으로 작용하기도 한다. 효모는 일반적으로 단일 세포로 성장하며, 무성 생식과 유성 생식을 모두 한다. 전 세계 다양한 환경에서 발견되며, 생태계에서 다양한 역할을 수행한다. 사카로미케스아문은 자낭균문에 속하며, 최근 DNA 염기서열 분석을 통해 분류 체계가 변화하고 있다.
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| 사카로미케스아문 - [생물]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 분류 정보 | |
 | |
| 학명 | Saccharomycotina |
| 명명자 | O.E. Erikss. & Winka 1997 |
| 계 | 균계 |
| 문 | 자낭균문 |
| 아문 | 사카로미케스아문 |
| 하위 분류 | |
| 강 | 알로아스코이데스강 디포다스코미케스강 리포미케스강 피키아강 사카로미케스강 스포로파키데르미오미케스강 트리고놉시도미케스강 |
| 이명 | |
2. 어원
이 명칭은 그리스어 단어 sákkharon/σάκχαρονgrc에서 유래되었으며, 이는 "설탕"을 의미하고, mukēs/μύκηςgrc는 "곰팡이"를 의미한다.
고대 이집트와 중국의 역사 기록에는 10,000년에서 8,000년 전의 양조 및 제빵 과정이 묘사되어 있으며, 발효 음료와 식품의 생산은 농업의 시작과 함께 이루어진 것으로 보인다. 1850년대에 루이 파스퇴르는 효모가 포도주스의 발효에 책임이 있다는 것을 증명했다.
사카로미케테스 효모는 일반적으로 단일 세포로 성장한다. 세포 형태는 상당히 단순하지만, 성장 형태는 매우 적응되어 있다. 자낭은 노출되어 있으며 자낭포자는 여러 형태를 가질 수 있다. 어떤 종도 자낭과 (자실체)를 생성하지 않는다. 사카로미케테스 게놈은 종종 사상균류보다 작다.
3. 역사 및 경제적 중요성
사카로미코티나는 경제적으로 가장 중요한 균류 중 일부를 포함한다. 여기에는 산업 및 농업적으로 중요한 종이 포함된다(예: 양조, 제빵, 식품의 발효, 구연산 생산, 재조합 단백질 생산, 바이오 연료 생산, 작물의 생물학적 해충 방제). 다른 종은 전 세계적으로 경제적 손실을 일으킨다(식물 병원균, 식품 및 음료의 오염 물질). 또 다른 종은 동물과 인간의 병원균이다.
4. 형태
일부 종(예: ''Metschnikowia'' 종)은 출아 세포 사슬을 형성하는 경향이 있으며 이를 위균사라고 한다. 다른 종은 진정한 격벽 균사를 생성할 수 있다. 이러한 종(예: ''Candida albicans'')은 이형성이라고 불리며, 이는 출아 효모와 사상 균사 모두로 번식할 수 있음을 의미한다.
5. 생식
5. 1. 무성 생식
사카로미케스아문의 무성 생식은 주로 영양 생식에 의해, 유사 분열과 출아를 통해 일어난다. 사카로미코티나는 전형적인 출아 방식을 특징으로 하는데, 이는 모세포벽의 모든 층이 출아 과정에 관여한다는 것을 의미한다. 이로 인해 더 이상 출아가 일어나지 않는 흉터가 남는다.
무성 생식 세포는 모양이 다양할 수 있다. 세포의 모양은 생식 방식이나 분류학적 위치를 속 또는 종 수준에서 식별하는 데 유용할 수 있다.
일부 종은 내생포자를 형성한다(예: ''칸디다''(Candida) 종). 이는 모세포(균사 또는 단일 세포) 내에서 형성되는 무성 포자이다. ''칸디다''(Candida)와 ''메치니코비아''(Metschnikowia)의 균주는 후막포자라고 하는 무성 휴면 포자를 형성할 수도 있다.
5. 2. 유성 생식
사카로미코티나(Saccharomycotina)의 모든 종에서 유성 생식이 알려진 것은 아니지만, 질소 및 탄수화물 부족과 같이 환경 조건이 유리할 때 특정 종에서 발생할 수 있다. 유성 생식은 ''사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae)''에서 잘 알려져 있으며, 생활환은 반수체와 이배체 단계 사이를 교대한다. 서로 다른 교배형의 두 세포가 융합하고 핵은 핵융합을 겪는다. 이는 자낭으로 기능하는 이배체 핵을 가진 딸세포를 생성하며, 여기서 감수 분열이 일어나 반수체 자낭포자를 생성한다. 자낭포자가 발아하면 반수체 단계가 확립되고, 추가적인 분열과 출아에 의해 유지된다. 대부분의 자연 개체군에서 이 단계는 매우 짧은데, 감수 분열 직후 자낭포자가 거의 즉시 융합되기 때문이다. 그 결과 대부분의 효모 개체군은 생활환의 대부분 동안 이배체 상태를 유지한다.
사카로미코티나에는 두 가지 교배형이 존재하며, 이들은 페로몬이라고 하는 펩타이드 호르몬과 각 유형에 해당하는 수용체를 지정한다. 이러한 페로몬은 교배를 조직하며, 동일한 교배형이나 이배체에는 영향을 미치지 않지만, 다른 교배형의 수용체에 결합한다. 페로몬과 수용체 간의 상호 작용은 서로 다른 교배형의 세포 간 융합을 허용하기 위해 대사를 변화시킨다.
6. 분포 및 생태
사카로미케스강의 효모는 열사막, 극지방, 담수, 염수, 대기 등 전 세계 거의 모든 지역에서 발견된다. 이들의 성장은 주로 부생 영양이지만, 일부는 인간을 포함한 동식물의 중요한 병원체이다. 종종 특수한 서식지, 예를 들어 유기 탄소가 풍부한 소량의 액체(예: 꽃 꿀)에서 발견된다.
사카로미코티나의 생태적 방식의 예로는 곤충과의 연관, ''Saccharomyces cerevisiae''를 포함한 식물과의 연관, 식물 기생(예: ''Eremothecium ashbyi''에 의한 면화 열매 썩음병, 커피, 콩 및 기타 작물에 대한 병원체로서의 ''Eremothecium gossypii''), 잎과 썩어가는 나무에서의 부생영양(예: ''Ogataea''), 인간 병원체(예: ''Candida'' 및 ''Meyerozyma'' 종) 등이 있다.
효모는 토양에서 흔히 분리되지만, 토양을 주요 서식지로 하는 것은 거의 없는 것으로 여겨진다. 종의 정확한 식별은 효모 생태를 이해하는 데 중요하며, 이는 DNA 기반 방법의 사용이 증가함에 따라 가능해졌다. 분자 방법이 사용되기 전에는, 식별은 주로 형태에 기반했는데, 이는 오분류를 초래했고 더 나아가 생태 연구의 신뢰할 수 있는 결과를 방해했다.
7. 분류
사카로미코티나는 자낭균문(Ascomycota)의 하위 분류(아문)이다. 페지조미코티나의 자매군이다.
효모는 전통적으로 균류 왕국의 별개의 그룹으로 분류되었지만, 최근 DNA 염기서열 분석을 기반으로 한 방법들이 균류 사이의 계통 발생 관계에 대한 이해를 바꾸었다. 효모는 다계통군으로 여겨지며, 담자균문, 타프리나균아문뿐만 아니라 사카로미코티나의 구성원도 포함한다.
최근 조류, 균류 및 식물 명명 규약의 변화는 사카로미코티나를 포함한 균류의 분류학에 큰 영향을 미쳤다. 균류가 하나의 정확한 이름만 가질 수 있으며, 텔레오모프, 아나모프 및 홀로모프에 대한 별도의 이름은 더 이상 허용되지 않는다. ''칸디다(Candida)'' 속은 대대적인 개정을 겪고 있는 속의 한 예이다.
분자 동정 방법은 새로운 종을 발견하는 데 중요한 도구이며, 이 그룹의 생물 다양성에 대한 더 나은 이해를 제공한다. 사카로미코티나의 향후 분류학은 형태학적 및 발달적 특징보다는 DNA 염기서열의 계통 발생 분석에 더 많이 의존할 것이다.
8. 계통 발생
다음은 2023년 Groenewald 등의 연구에서 제안된 계통 발생이다.[2]
- 리포미세테스강
- 리포미세탈레스목
- 리포미세과 Novák & Zsolt 1961
- 트리고놉시도미세테스강
- 트리고놉시달레스목
- 트리고놉시도과 Lachance & Kurtzman 2013
- 디포다스코미세테스강
- 디포다스칼레스목
- 디포다스카과
- 트리코모나스카과
- 알로아스코이데오미세테스강
- 알로아스코이데알레스목
- 알로아스코이데과 Kurtzman & Robnett 2013
- 스포로파키데르미오미세테스강
- 스포로파키데르미알레스목
- 스포로파키데르미과 Groenewald 외 2023
- 피키오미세테스강
- 알라니날레스목
- 파키솔레네과 Groenewald 외 2023
- 피키알레스목
- 피키과 Zender 1925
- 세리날레스목
- 세팔로아스카과 Batra 1973
- 메치니코비과 Kamienski 1899 ex Doweld 2013
- 데바리오미세테스과 Kurtzman & Suzuki 2010
- 사카로미세테스강
- 아스코이데알레스목
- 아스코이데과 Engl. 1892
- 사카로미코프시스과 Arx & Van der Walt 1987
- 파포미세탈레스목
- 위커하모미세테스과 Kurtzman, Robnett & Bas.-Powers 2008
- 파포미세과 Yamada 외 1999
- 사카로미코달레스목
- 사카로미코다과 Kudrjanzev 1960
- 사카로미세탈레스목
- 엔도미세테스과 Schröter 1893
- 사카로미세과 Winter 1881
8. 1. 리포미세테스강 (Lipomycetes)
Groenewald 외 2023의 계통발생[2]에 따르면, 사카로미코티나의 리포미세테스강 리포미세탈레스목에는 리포미세과 Novák & Zsolt 1961가 있다.8. 1. 1. 리포미세탈레스목 (Lipomycetales)
Groenewald 외 2023의 계통발생[2]에 따르면, 사카로미코티나의 리포미세테스강 리포미세탈레스목에는 리포미세과 Novák & Zsolt 1961가 있다.8. 2. 트리고놉시도미세테스강 (Trigonopsidomycetes)
다음은 Groenewald 외 2023의 계통발생에 따른 사카로미코티나의 하위 분류이다.[2]- 트리고놉시도미세테스강
- '''트리고놉시달레스목'''
- 트리고놉시도과 Lachance & Kurtzman 2013
8. 2. 1. 트리고놉시달레스목 (Trigonopsidales)
Groenewald 외 2023의 계통발생에 따른 사카로미코티나의 하위 분류는 다음과 같다.[2]- 트리고놉시도미세테스강
- '''트리고놉시달레스목'''
- 트리고놉시도과 Lachance & Kurtzman 2013
참조
[1]
논문
Supraordinal taxa of ''Ascomycota''
[2]
논문
A genome-informed higher rank classification of the biotechnologically important fungal subphylum Saccharomycotina
https://www.studiesi[...]
[3]
논문
Supraordinal taxa of ''Ascomycota''
[4]
웹사이트
the Ascomycota article on the Paleos site
http://www.palaeos.c[...]
[5]
웹사이트
Systema Naturae 2000 classification or the O. E. Eriksson (2006) classification in Taxonomicon
http://sn2000.taxono[...]
[6]
저널
[7]
웹사이트
자낭균류 설명
http://www.palaeos.c[...]
[8]
웹사이트
Systema Naturae 2000 classification or the O. E. Eriksson (2006) classification in Taxonomicon
http://sn2000.taxono[...]
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