티오마르가리타 마그니피카
1. 개요
티오마르가리타 마그니피카(Thiomargarita magnifica)는 2010년대 초 프랑스령 안틸레스 대학교에서 발견된 거대한 박테리아이다. 라틴어로 '황 진주'를 의미하는 티오마르가리타라는 이름처럼, 세포 내 미세한 황 입자로 인해 진주 같은 광택을 띤다. T. magnifica는 세포 대부분을 차지하는 액포를 가지고 있으며, DNA를 담는 '페핀'이라는 구획을 가지고 있어 원핵생물과 진핵생물의 중간 형태로 여겨진다. 이 박테리아는 무성 생식을 하며, 출아와 유사한 방식으로 번식하는 특징을 보인다.
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티오트릭스목 -
티오마르가리타 나미비엔시스
티오마르가리타 나미비엔시스는 1997년 나미비아 연안 퇴적물에서 발견된 눈으로 볼 수 있을 정도로 거대한 세균으로, 황화물 산화로 에너지를 얻고 질산염을 저장하며 나미비아 해안 대륙붕에 서식, 해양 생태계에서 황과 질소 순환에 중요한 역할을 한다. -
감마프로테오박테리아 -
살모넬라
살모넬라는 장내세균과에 속하는 그람음성 간균 속으로, 두 종과 2,500개 이상의 혈청형이 존재하며, 오염된 식품 섭취를 통해 식중독 및 다양한 질병을 유발하고, 식품 가열 조리 및 위생 관리, 장티푸스 백신 접종으로 예방이 가능하며, 항생제 내성 문제도 존재한다. -
감마프로테오박테리아 -
레지오넬라
레지오넬라는 냉각탑 등 인공 수계 환경에서 증식하여 에어로졸 형태로 사람에게 흡입되어 폐렴인 레지오넬라증과 폰티악열을 유발하는 세균이며, 항생제로 치료하고 급수 시스템 개선 및 증식 조절을 통해 예방한다. -
그람 음성균 -
살모넬라
살모넬라는 장내세균과에 속하는 그람음성 간균 속으로, 두 종과 2,500개 이상의 혈청형이 존재하며, 오염된 식품 섭취를 통해 식중독 및 다양한 질병을 유발하고, 식품 가열 조리 및 위생 관리, 장티푸스 백신 접종으로 예방이 가능하며, 항생제 내성 문제도 존재한다. -
그람 음성균 -
리케차
리케차는 사람에게 다양한 질병을 일으키는 세균의 한 종류이며, 혈관 내피 세포에 침투하여 손상을 입히고, 테트라사이클린 등의 항생제로 치료하며, 로키산 홍반열 등을 연구하다 사망한 하워드 테일러 리케츠의 이름을 따서 명명되었다.
2. 발견
이 박테리아는 2010년대 초 프랑스령 안틸레스 대학교의 포인트아피트르에서 올리비에 그로에 의해 발견되었지만, 그로가 처음에는 자신의 발견을 곰팡이라고 생각했기 때문에 처음에는 큰 주목을 받지 못했다. 그로와 다른 연구자들이 그것이 박테리아임을 밝혀내는 데 5년이 걸렸고, 그로의 지도 하에 있는 대학원생 장-마리 볼란드는 그 특이한 특성을 밝혀내는 데 몇 년이 더 걸렸다. 이 박테리아는 2022년 출판물에 공식적으로 기술되었다.
2.1. 명칭
티오마르가리타(Thiomargarita)는 라틴어로 "황 진주"를 의미한다. 이는 세포의 외형을 나타내는 것으로, 세포는 입사광을 산란시켜 진주 같은 광택을 내는 미세한 황 입자를 포함하고 있기 때문이다. 마그니피카(magnifica)라는 이름은 "웅장한"을 의미하며, 세균으로 T. 마그니피카(T. magnifica)를 식별한 연구원 실비나 곤잘레스 리조(Silvina González Rizzo)에 의해 선택되었다.
3. 구조
박테리아의 대사는 박테리아 세포 내부를 통한 영양소와 폐기물 분자의 확산을 통해서만 발생할 수 있으며, 이에 의하여 이러한 유기체의 크기에는 상한선이 발생한다. 1999년에 발견된 대형 유황 박테리아 T. namibiensis는 물과 질산염으로 채워진 큰 주머니를 포함함으로써 이러한 한계를 극복했다. 이 주머니는 세포 내용물을 세포벽으로 밀어 넣어 확산이 작동할 수 있도록 한다. 생명 과정은 세포의 "가장자리를 따라"만 발생한다. T. magnifica 세포는 세포의 대부분(65-80% 부피)을 차지하는 유사한 액포 를 포함하고 세포질을 세포 주변으로 밀어낸다(세포질의 두께는 1.8에서 4.8 마이크론 까지 다양함).
유기체 내의 다른 주머니 또는 구획에는 DNA가 들어 있다. 연구원들은 이 구획을 "페핀"(pepin)이라고 명명했다. 이 구조는 대부분의 다른 박테리아에서 발견되는 자유 부동 DNA와 매우 다르다.
세포 외부에는 에피바이오틱 박테리아가 없는데, 이러한 "놀라운 부재"는 T. magnifica 에 의하여 생물학적으로 활성을 가지는 화합물이나 심지어 항생제 화합물이 생성되는 것에 의하여 설명될 수 있다.
세균에서 대사의 영양분과 노폐물은 모두 확산을 통해 세포 내부로 이동하며, 이는 이러한 유기체의 크기에 상한선을 둔다. 1999년에 발견된 대형 유황 세균 티오마르가리타 나미비엔시스의 세포는 물과 질산염으로 채워진 큰 주머니(액포)를 포함하고 있어, 확산에 필요한 거리가 비교적 작도록 세포벽 내부 표면 근처로 대부분의 세포질을 밀어낸다(생명 과정은 세포의 외부 경계에서만 발생한다). Ca. T. magnifica는 세포의 대부분(부피의 65~80%)을 차지하고 세포질을 세포의 주변부로 밀어내는 유사한 액포를 포함한다(세포질의 두께는 1.8 ~ 4.8 마이크로미터이다).
이 세균의 크기와 극심한 다배성은 일반적인 세균 세포 분열 유전자가 많이 부족한 유전체에 의해 부분적으로 설명된다.
세포 외부에는 착생생물 세균이 없다. 이러한 "놀라운 부재"는 Ca. T. magnifica가 생물학적으로 활성이 있거나 심지어 항생 화합물을 생성할 가능성으로 설명될 수 있다.
3.1. 캡슐화된 DNA
T. magnifica는 세포핵이 없는 원시 단세포 생물인 원핵생물 ( DNA가 자유롭게 떠 있음)과 DNA가 핵의 덮개로 둘러싸여 있는 진핵생물 사이의 경계를 흐리게 한다는 점에서 중요하다. T. magnifica는 박테리아이기 때문에 원핵생물에 속하지만 그 세포에는 세포의 DNA를 감싸는 막 주머니가 있다.
연구원들은 이 구획을 "페핀"(pepin)이라고 명명했다. 이 구조는 대부분의 다른 박테리아에서 발견되는 자유 부동 DNA와 매우 다르다. 이러한 배열은 원핵생물과 진핵생물의 중간 형태인 것처럼 보인다는 점에서 중요하다. 원핵생물은 세포 핵이 없는 원시적인 단세포 생물(그들의 DNA는 세포질 내에 떠다닌다)이고, 진핵생물은 핵막으로 둘러싸인 DNA를 가지고 있다.