세포미생물학

살모넬라균(빨간색)이 배양된 인간 세포를 침범하다

세포 미생물학은 미생물학과 세포 생물학을 연결하는 학문이다.

세포 미생물학(cellular microbiology)이라는 용어는 1996년 출간된 동명의 저자들에 의해 만들어졌다.^[1] 그 이전 몇 년 동안 미생물학과 세포생물학의 협력과 상호의존성이 증대되어 왔으며, 여러 과학회의에서 새로운 학문의 출현이 제안되고 논의되었다.

세포 미생물학은 병원성 미생물을 세포 생물학 연구의 도구로 사용하고, 미생물의 병원성을 이해하기 위해 세포 생물학 방법을 채택하려고 한다. 미생물의 독소와 독성 인자는 진핵 세포의 과정에 영향을 미치고 그것들을 연구하기 위해 수십 년 동안 사용되어 왔다. 세포에 정제된 독소를 가하는 것이 항상 완전한 그림을 제공하는 것은 아니며, 병원성에서의 독소의 역할, 독소가 마이크로베를 촉진하는 방법, 독소가 생성되는 방법, 독소와 숙주세포의 공진화가 중요하다는 것이 점점 더 많이 나타났다.

수많은 진핵 세포 과정이 미생물 "도구"를 사용하여 명확해졌다. 이 범주의 주요 과목은 시토스켈레톤이다. 많은 미생물들이 호스트-세포 사이토스켈레톤, 특히 액틴 네트워크의 합성이나 열화를 수정하고 영향을 미친다.^[2] 살모넬라균과 시겔라균과 같은 세포내 미생물은 달리 미생물(비포자세포)을 내재화하지 않는 숙주세포에서 액틴 중합성을 유도한다. 이것은 결국 박테리아를 뒤덮는 돌출부의 형성을 야기한다. 예르시니아와 같은 박테리아는 파그모세포에서 액틴 중합작용을 억제하여 그들의 흡수를 막는다. 세포 미생물학은 이러한 과정과 그것들이 어떻게 감염을 촉진시키는지 이해하려고 노력한다. 미생물이 영향을 주고 미생물을 이용하여 연구되는 다른 진핵생물학적 과정으로는 몇 가지를 제외하고는 신호전도와 신진대사, 음낭거래, 세포주기, 전사조절 등이 있다.

최근에는 세포 미생물학 분야가 확장되어 미생물 자체의 세포생물학 조사를 통합하고 있다.^[3][4] 반데르빌트대 미생물학 및 면역학 석좌인 제이스크 호이거 교수는 "세포 미생물학 분야는 분자 미생물학과 세포생물학이라는 두 분야가 융합된 분야"라고 말했다.^[4] 특히 박테리아 세포의 경우, 새로운 기술이 사용되어 박테리아 세포 자체 내에서 높은 수준의 조직을 드러내기 시작하고 있다. 예를 들어, 고해상도 형광 현미경과^[5] 원자력 현미경 모두 박테리아 세포가 얼마나 정교한지를 보여주기 위해 사용되고 있다.

참조