미생물 유전학

Microbial genetics

미생물 유전학은 미생물학 및 유전공학 분야이다.미생물 유전학은 다양한 목적을 위해 미생물을 연구한다.관찰되는 미생물은 박테리아와 고세균이다.몇몇 곰팡이와 원생동물 또한 이 분야에서 연구하기 위해 사용되는 대상이다.미생물에 대한 연구는 유전자형과 발현 체계에 대한 연구를 포함한다.유전자형은 유기체의 유전적인 구성이다.(오스트린, "유전자형", N.D.)유전공학은 미생물 [1]유전학의 한 분야입니다.재조합 DNA 기술의 사용은 이 [1]작업의 과정이다.이 과정은 DNA [1]염기서열을 조작함으로써 재조합 DNA 분자를 만드는 것을 포함한다.생성된 DNA는 숙주와 접촉합니다.복제는 또한 유전 [1]공학의 한 예이다.

1665-1885년[2] 동안 로버트 훅과 안토니 반 리우웬훅에 의해 미생물이 발견된 이후 그들은 많은 과정을 연구하는데 사용되었고 유전학의 다양한 연구 분야에 적용되어 왔다.예를 들어, 미생물의 빠른 성장 속도와 짧은 생성 시간은 과학자들에 의해 진화를 연구하기 위해 사용된다.로버트 후크와 안토니 반 리우웬훅의 발견은 미생물에 [3]대한 묘사, 관찰, 그리고 묘사를 포함합니다.무코르는 [4]훅이 보여주고 묘사해준 마이크로펑거스입니다.그의 공헌은 무코를 최초의 미생물로 묘사했다는 것이다.안토니 반 리우웬훅이 현미경 원생동물과 현미경 박테리아에 기여한 것은 과학적 관찰과 기술에서 [4]비롯되었다.이러한 기여는 간단한 현미경으로 이루어졌고, 이것은 오늘날 미생물에 대한 이해를 이끌어냈고 과학자들의 이해를 계속 발전시키고 있다.[5] 미생물 유전학은 또한 약물의 [6]신진대사와 같이 사람에게서 발견되는 과정과 경로를 연구할 수 있는 응용분야가 있다.

진화를 이해하는 역할

미생물 유전학은 찰스 다윈의 연구에 초점을 맞출 수 있고 과학자들은 [7]미생물의 사용을 통해 그의 연구와 이론을 계속 연구해왔다.구체적으로 다윈의 자연선택이론은 사용되는 원천이다.미생물 유전학을 사용하여 진화를 연구하는 것은 과학자들이 진화적 [1]균형을 살펴보는 것을 포함한다.그들이 어떻게 이것을 성취할 수 있는가에 대한 예로는 자연선택이나 [7]미생물의 표류를 연구하는 것이다.이 지식의 적용은 [7]다양한 방법으로 존재 여부를 찾는 것에서 비롯됩니다.그 방법들은 특정한 경로, 유전자, 그리고 기능을 확인하는 것을 포함한다.일단 피험자가 관찰되면, 과학자들은 그것을 보존된 [1]유전자의 배열과 비교할 수 있다.이런 식으로 미생물의 진화를 연구하는 과정은 진화가 [7]언제 일어났는지에 대한 시간 척도를 제공하는 능력이 부족하다.하지만, 이런 방식으로 진화를 실험함으로써, 과학자들은 진화의 속도와 결과를 배울 수 있다.미생물과 환경 사이의 관계를 연구하는 것은 미생물 유전 [8]진화의 핵심 요소이다.

미생물 유전학 연구를 포괄하는 미생물

박테리아

박테리아는 그 모양에 따라 분류된다.

박테리아는 약 35억 년 동안 지구에 존재해 왔고,[9] 그 모양에 따라 분류된다.박테리아 유전학은 유전 정보, 염색체, 플라스미드, 트랜스포존, [10]파지의 메커니즘을 연구합니다.

박테리아에서 광범위하게 연구되어 온 유전자 전달 시스템은 유전자 변형, 결합 및 전달을 포함한다.자연적 변환은 매개체를 통해 두 세포 사이의 DNA 전달을 위한 박테리아 적응이다.기증자 DNA의 흡수와 수용체 염색체로의 재조합적 결합은 [11][12]이 과정을 지시하는 생산물을 가진 수많은 박테리아 유전자의 발현에 달려 있다.일반적으로 변환은 DNA [13]손상을 복구하기 위한 적응으로 보이는 복잡하고 에너지가 필요한 발달 과정입니다.

박테리아 결합은 세포 간 직접 접촉 또는 두 세포 간의 브리지와 같은 연결을 통해 박테리아 세포 간에 유전 물질을 전달하는 것이다.박테리아 결합은 대장균에서 광범위하게 연구되어 왔지만, 또한 스메마티스균과 같은 다른 박테리아에서도 발생합니다.접합은 공여자와 수용자주 사이의 안정적이고 확장된 접촉을 필요로 하며, DNase 내성이며, 전달된 DNA는 상동 재조합에 의해 수용체 염색체에 통합된다.대장균 결합은 플라스미드 유전자의 발현에 의해 매개되는 반면, 마이코박테리아 결합은 세균 [14]염색체 상의 유전자에 의해 매개된다.

변환은 외래 DNA가 바이러스나 바이러스 벡터에 의해 세포에 도입되는 과정이다.유전자 변환은 분자생물학자들이 숙주 세포의 게놈에 외래 유전자를 안정적으로 도입하기 위해 사용하는 일반적인 도구이다.

고세균

고세균은 원핵생물의 단세포 생물로 40억 년 전에 발달한 것으로 생각되는 유기체의 영역이다."그들의 세포 안에는 세포핵이나 다른 세포기관이 없습니다."고세균은 2분열로 알려진 과정에서 무성적으로 복제된다.세포분열주기는 딸세포의 염색체가 복제될 때를 포함한다.고형은 단일 구조 염색체를 가지고 있기 때문에, 두 딸 세포는 분리되고 세포는 분열된다.고세균은 꼬리 같은 구조인 편모를 포함한 운동성을 가지고 있다.고대 염색체는 복제의 다른 기원에서 복제되어 두 개의 반수체 딸세포를 [15]생성한다.그들은 박테리아와 같은 조상을 공유하지만 [17]박테리아에 비하면 진핵생물들과 더 가까운 관계입니다.[16]몇몇 고고학자들은 극한 환경에서도 살아남을 수 있고, 이것은 유전학 분야에서 많은 응용 분야로 이어집니다.그러한 적용 중 하나는 체외에서 [18]혹독한 조건에서 더 잘 살아남을 수 있는 고고학적 효소의 사용이다.

할로박테륨 화산균과 고열성 고균인 술폴로부스 솔파타리쿠스 및 술폴로부스 애시드칼다리우스에서 유전자 이동과 유전자 교환이 연구되었다.H. volcani는 한 세포에서 [19]다른 세포로 어느 방향으로든 DNA를 전달하는데 사용되는 것으로 보이는 세포들 사이에 세포질 교량을 형성합니다.S. solfataricus와 S.acidocaldarius가 DNA 손상제에 노출되면, 종별 세포 집적이 유도된다.세포 집적은 높은 빈도로 염색체 마커 교환과 유전자 재조합을 매개한다.세포 집적은 상동 [20][21][22]재조합을 통해 손상된 DNA의 복구를 증가시키기 위해 Sulfolobus 세포 사이의 종 특이적 DNA 전달을 증가시키는 것으로 생각된다.고세균은 할로파일, 메타노겐, 열산호일 등 3개의 서브그룹으로 나뉜다.첫 번째 그룹인 메타노겐은 인간의 내장뿐만 아니라 늪과 습지에 사는 고고박테리아이다.그들은 또한 죽은 유기체와 함께 부패하고 분해하는 데 주요한 역할을 한다.메타노겐은 산소에 노출되면 죽는 혐기성 유기체이다.고고 박테리아의 두 번째 하위 그룹인 할로필은 그레이트 솔트 호수와 사해와 같이 염분 농도가 높은 지역에 존재하는 유기체이다.세 번째 서브그룹 열산성 친열성 또한 열친열성 친열성 친열성은 산성 지역에 사는 유기체이다.그것들은 온천이나 간헐천과 같이 pH가 낮은 지역에 존재한다.대부분의 온열성 물질은 옐로스톤 [23]국립공원에서 발견됩니다.

고고학 유전학은 단일 핵이 없는 [24]세포로 구성된 유전자에 대한 연구이다.고세균은 DNA [25]합성의 시작을 위한 복제의 여러 기원을 포함하는 단일 원형 염색체를 가지고 있다.고세의 DNA 복제는 시작, 신장, 종료를 포함한 유사한 과정을 포함한다.RNA 프라이머를 합성하는데 사용되는 프리마아제는 진핵생물에서와는 다르다.고세균에 의한 프리마아제는 RNA 인식 모티브(RRM)[25]의 고도로 파생된 버전입니다.고세균은 그램 양성 박테리아에서 유래합니다.그람 양성 박테리아는 둘 다 항생제에 내성이 있는 단일 지질 이중층을 가지고 있습니다.고세균은 [25]신진대사라고 불리는 화학 반응을 통해 에너지를 아데노신 삼인산(ATP)으로 방출한다는 점에서 진핵 생물의 미토콘드리아와 유사하다.광영양 고고학으로 알려진 몇몇 고고학들은 태양 에너지를 ATP를 생산하기 위해 사용합니다.ATP 합성효소는 화학물질을 [15]ATP로 변환하기 위해 광인산화로 사용된다.

고세균과 박테리아는 생명의 나무와 밀접한 관련이 없지만 구조적으로 유사하다.박테리아와 고세균 세포의 모양은 콕커스로 알려진 구형 모양이나 바실러스라고 알려진 막대 모양에서 다양합니다.그것들은 또한 내부 막이 없고 세포가 모양을 유지하도록 돕는 세포벽과 관련이 있다.비록 고대 세포들이 세포벽을 가지고 있지만, 그것들은 펩티도글리칸을 포함하지 않는데, 이것은 고세균이 셀룰로오스나 키틴을 생산하지 않는다는 것을 의미한다.고세균은 고세균에 존재하는 tRNA로 인해 진핵생물들과 가장 가까운 관계이다.고세균은 [26]단백질로 합성되는 진핵생물들과 같은 리보솜을 가지고 있다.고기와 박테리아의 형태학 외에도, 이 영역들 사이에는 다른 차이점이 있다.소금 호수, 바다, 반추동물과 인간의 내장 등 pH가 낮은 극단적이고 가혹한 환경에서 사는 고세균은 극친동물로도 알려져 있다.반대로 박테리아는 식물, 동물, 흙, 바위 [27]등 다양한 지역에서 발견된다.

곰팡이

곰팡이는 다세포와 단세포 유기체일 수 있고, 영양분을 얻는 방식으로 다른 미생물들과 구별된다.곰팡이는 유기물을 [9]분해하기 위해 주변으로 효소를 분비한다.곰팡이 유전학은 효모와 필라멘트 균을 세포 주기 조절, 염색질 구조, 유전자 [28]조절을 포함한 진핵생물 유전 연구의 모델 유기체로 사용한다.

뉴로스포라 크라사 균에 대한 연구는 유전자가 어떻게 작용하는지를 이해하는 데 크게 기여했다.N. crassa는 아스코마이코타문의 붉은 빵 곰팡이의 일종이다.생육이 용이하고 반수체 수명주기가 있어 자손에게 열성 형질이 나타나 유전자 분석이 간단해 모범 유기체로 활용된다.유전자 재조합의 분석은 자낭포자 내 감수분열 생성물의 질서 있는 배열에 의해 촉진된다.N. crassa는 자연 환경에서 주로 열대 및 아열대 지역에 서식한다.그것은 종종 화재 후에 죽은 식물에서 자라는 것을 발견할 수 있다.

뉴로스포라는 에드워드 테이텀과 조지 비들이 1958년 노벨 생리의학상을 수상한 실험에[29] 사용되었다.이러한 실험의 결과는 특정 유전자가 특정 단백질을 코드화한다는 단일 유전자 1 효소 가설로 직접적으로 이어졌다.이 개념은 분자 유전학이 된 것과 그에 [30]따른 모든 발전의 출발점이 되었다.

사카로미세스 세레비시아에는 아스코미코타문의 효모가 있다.영양소가 풍부할 때 일반적으로 발생하는 식물성 성장 동안 S. cerevisiae는 유사분열로 이배체 세포로 번식합니다.그러나 굶으면 이 세포들은 감수분열을 거쳐 반수체 포자를 [31]형성한다.짝짓기는 MATa와 MATα가 서로 반대되는 짝짓기 유형의 반수체 세포가 접촉할 때 발생합니다.Ruderfer et al.[32]은 두 가지 이유로 그러한 접촉이 밀접하게 관련된 효모세포 사이에서 빈번하게 발생한다고 지적했다.첫 번째는 서로 반대되는 짝짓기 타입의 세포들이 같은 세포들, 즉 단일 감수 분열에 의해 직접 생성된 세포들을 포함하고 있는 주머니 안에 함께 존재하며, 이 세포들은 서로 짝짓기를 할 수 있다는 것이다.두 번째 이유는 한 짝짓기 유형의 반수체 세포가 세포 분열 시 종종 반대 짝짓기 유형의 세포를 생산하기 때문입니다.자연 세레비시아 균주의 조상을 분석한 결과 교배는 매우 드물게 일어난다고 결론지었다(약 50,000개의 세포 [32]분열에 한 번).교배에서 발생하는 감수성 사건의 상대적인 희귀성은 교배(예: 다양성의 생성)의 가능한 장기적 이익이 한 세대에서 다음 세대로 성을 일반적으로 유지하기에 충분하지 않을 수 있음을 시사한다.오히려 스트레스 상태(예: 기아)[33]로 인한 DNA 손상의 감수성 재조합 복구와 같은 단기적 이익이 S. cerevisiae에서 성관계를 유지하는 열쇠가 될 수 있다.

칸디다 알비칸스는 효모와 필라멘트로 모두 자라는 이배체균이다.알비칸은 인간에게 가장 흔한 곰팡이 병원체이다.그것은 점막 감염을 약화시키고 잠재적으로 생명을 위협하는 전신 감염을 일으킨다.C. 알비칸은 정교하지만 대부분 숨겨진 짝짓기 [34]기구를 유지해왔다.Johnson은[34] 짝짓기 전략이 C. albicans가 포유류 숙주의 적대적인 환경에서 살아남을 수 있도록 해줄 것이라고 제안했다.

알려진 250종의 아스페르길리 중에서, 약 33%가 확인된 성적 [35]상태를 가지고 있다.성주기를 보이는 아스페르길루스 중 자연에서 가장 많은 것은 동질성이다.[35]호모탈릭 균류인 아스페르길루스 니둘란스(Aspergillus nidulans)에서의 셀프화는 교잡종에서의 성특성의 동일한 짝짓기 경로의 활성화를 수반한다.즉, 자기 수정은 성교차에 필요한 경로를 우회하는 것이 아니라 단일 [36]개체 내에서 이들 경로의 활성화를 필요로 한다.반수체 핵의 융합은 클리어스토테시아라고 불리는 생식 구조 안에서 일어나며, 이배체 접합자는 반수체 자낭포자를 만들기 위해 감수분열을 겪습니다.

원생동물

원생동물은 세포질 [9]내에 핵과 초미세 세포체를 가진 단세포 유기체이다.인간 유전학자들이 관심을 갖는 원생동물의 특별한 측면 중 하나는 인간의 정자 편모와 매우 유사한 편모이다.

파라메슘에 대한 연구는 감수 분열의 기능에 대한 우리의 이해에 기여했다.모든 섬모충류처럼 파라메슘은 다배체 마크롱핵과 하나 이상의 이배체 소핵을 가지고 있다.마크롱핵은 비생식 세포 기능을 조절하며, 일상 기능에 필요한 유전자를 표현합니다.소핵은 한 세대에서 다음 [37]세대로 전해지는 유전 물질을 포함하고 있는 생식 세포핵이다.

감수 분열이 아닌 유사 분열에 의해 세포 분열이 일어나는 무성 핵분열 단계에서 복제 노화는 점차 생명력을 잃게 된다.잘 연구된 파라메슘 테트라우렐리아와 같은 일부 종에서는 세포가 감수분열 후 자가수정(자기수정) 또는 결합(교차)을 거치지 않으면 복제 노화 파라메시아의 무성주문이 활력을 잃고 약 200분열 후에 소멸한다(파라메슘의 노화 참조).DNA 손상은 연속적인 클론 세포 분열 동안 극적으로 증가하며 P.[38][39][40] 테트라우렐리아에서 클론 노화의 가능한 원인이다.

클론적으로 노화된 P. 테트라우렐리아가 자가혼합 또는 결합과 관련하여 감수분열을 겪도록 자극될 때, 자손은 회춘되고 더 많은 유사분열 2분열을 가질 수 있다.이러한 과정 중 어느 한쪽에서 세포의 소핵이 감수분열하고, 오래된 마크롱핵이 분해되며, 최근에 감수분열된 소핵 DNA의 복제에 의해 새로운 마크롱핵이 형성된다.새로운 마크롱핵에는 DNA 손상이 거의 없고, 이는 회춘이 감수 [citation needed]분열 동안 소핵에서 이러한 손상을 복구하는 것과 관련이 있다는 것을 암시한다.

바이러스

바이러스는 숙주의 복제기구를 이용해 숙주세포에서 복제 후 자가조립할 [41]수 있는 단백질과 핵산으로 구성된 캡시드 암호화 유기체다.바이러스가 리보솜의 [41]부족으로 인해 생존하고 있는지에 대해서는 과학계에서 의견이 분분하다.바이러스 게놈을 이해하는 것은 유전학 연구뿐만 아니라 유전학 연구들의 병원성을 이해하는 [42]데도 중요하다.

많은 종류의 바이러스가 유전자 재조합이 가능하다.같은 종류의 두 개 이상의 바이러스가 세포에 감염되면, 그들의 게놈은 재조합 바이러스 자손을 생성하기 위해 서로 재결합할 수 있다.DNA와 RNA 바이러스 모두 재조합이 가능하다.각각 치명적인 게놈 손상을 가진 두 개 이상의 바이러스가 같은 숙주 세포를 감염시킬 때, 바이러스 게놈은 종종 서로 짝을 지어 생존 가능한 자손을 [43][44]낳기 위해 상동 재조합 수복을 받을 수 있다.이 프로세스를 다중성 [43][45]재활성화라고 합니다.다중성 재활성화에 사용되는 효소는 세균 및 진핵생물 재조합 복구에 사용되는 효소와 기능적으로 상동한다.인플루엔자 바이러스, HIV-1, 아데노바이러스 시미안 바이러스 40, 백시니아 바이러스, 레오바이러스, 폴리오바이러스 및 헤르페스 심플렉스 바이러스를 포함한 병원성 바이러스와 다수의 박테리오파지에 [45]의해 다발성 재활성화가 일어나는 것으로 밝혀졌다.

어떤 생물이라도 기생충이 자랄 수 있는 기회를 줌으로써 바이러스에 감염될 수 있다.기생충은 바이러스가 번식하도록 하는 다른 유기체의 영양분을 먹고 산다.일단 인체가 바이러스를 감지하면, 그것은 기생충/바이러스를 공격하는 전투 세포를 만들어낸다; 말 그대로 [46]몸 안에서 전쟁을 일으킨다.바이러스는 독감, 일반적인 감기,[46] 그리고 성병 같은 광범위한 질병을 일으키는 신체의 모든 부위에 영향을 미칠 수 있다.독감은 작은 물방울을 통해 이동하는 공기 중의 바이러스이며 공식적으로 인플루엔자로 알려져 있다.기생충은 공기를 통해 이동하며 인간의 호흡기를 공격한다.처음에 이 바이러스에 감염된 사람들은 말하고 재채기와 같은 일상적인 활동으로 감염을 옮긴다.일반 감기와 달리 사람이 바이러스에 접촉하면 독감 바이러스는 거의 즉시 사람에게 영향을 미친다.이 바이러스의 증상은 일반적인 감기와 매우 비슷하지만 훨씬 더 심하다.몸살, 인후통, 두통, 식은땀, 근육통, 피로 등이 바이러스와 [47]동반되는 많은 증상 중 하나이다.상기도의 바이러스 감염은 일반 [48]감기를 유발한다.인후통, 재채기, 미열, 기침 등의 증상과 함께 보통 감기는 무해하며 1주일 정도 지나면 낫는 경향이 있다.일반 감기는 또한 공기를 통해 퍼지는 바이러스이지만 직접적인 접촉을 통해서도 전염될 수 있다.이 감염은 증상이 나타나는데 며칠이 걸린다; 그것은 [48]독감과 달리 점진적인 과정이다.

미생물 유전학의 응용

중합효소 연쇄반응(PCR)에 사용되는 Taq 중합효소

미생물은 오랫동안 이상적으로 그리고 유전학 생화학적 연구 대상으로 하며 DNA의 유전자 material,[49][50] 간단한 선형 structure,[51]은 유전적 코드는 삼연 음표 code,[52]과 그 유전자 표현 특정 유전자 쌀 가격이로 조절된다는 유전자를 지니고 있어 과학의 표출 같은 이들 필드들에 큰 공헌을 해 왔다 적합하다.sses.[53]Jacques Monod와 Francia Jacob은 유전자 발현과 [54]조절의 토대를 마련하는 유전자 발현 오퍼론 모델을 개발하기 위해 박테리아의 일종인 대장균을 사용했다.또한 단세포 진핵 미생물의 유전 과정은 다세포 유기체의 유전 과정과 유사하므로 연구자도 [55]이 과정에 대한 정보를 수집할 수 있다.유전학 분야에 크게 기여한 또 다른 박테리아는 고온에 견디는 박테리아인 Thermus aquaticus이다.이 미생물로부터 과학자들은 강력한 실험 기술인 중합효소 연쇄 반응(PCR)[56]에 사용되는 효소 Taq 중합효소를 분리했다.또한 박테리아를 이용한 재조합 DNA 기술의 발달은 현대 유전공학 및 [9]생명공학의 탄생으로 이어졌다.

미생물을 이용하여, 박테리아 플라스미드에 유전자를 삽입하는 프로토콜이 개발되었고, 그들의 빠른 번식을 이용하여, 관심 있는 유전자의 생물학적 요소를 만들었다.이러한 유전자 조작 박테리아는 인슐린, 인간 성장 호르몬, 간섭체, 혈액 응고 [9]인자와 같은 의약품을 생산할 수 있다.이러한 생물학적 성분은 일반적으로 의약품 생산의 대체 절차보다 훨씬 저렴합니다.기본적인 원료와 많은 양의 제품을 생산하기 위한 적절한 환경만을 필요로 하는 수백만 개의 작은 제약 기계와 같습니다.인간 인슐린 유전자를 통합하는 것 만으로도 의료 산업에 지대한 영향을 끼쳤다.바이오 원료가 생명을 구하는 값비싼 약품 가격을 낮추는데 궁극적인 열쇠가 될 수 있다고 생각된다.

미생물은 발효 식품, 실험실 시험 시약, 유제품, 그리고 심지어 의류에서도 같은 다양한 효소를 합성합니다.[9]

현재 미생물이 석유를 기반으로 하는 계면활성제의 대안으로 사용될 가능성이 있다.미생물 계면활성제는 여전히 석유를 기반으로 하는 물질과 같은 종류의 친수성 및 소수성 기능군을 가지고 있지만, 그들은 경쟁사보다 많은 이점을 가지고 있다.이에 비해 미생물 암피힐 화합물은 고열이나 극도의 박사과정과 같은 극한 환경에서도 기능을 유지하면서도 생분해성과 환경에 대한 독성이 떨어지는 경향이 강하다.이 효율적이고 저렴한 생산 방법은 계속 증가하는 계면활성제의 전 세계 소비에 대한 해결책이 될 수 있다.아이러니하게도, 가장 수요가 많은 바이오 기반 계면활성제는 특정 석유 [57]조성물 개발뿐만 아니라 일반 생산에 계면활성제를 사용하는 석유 산업이다.

미생물은 리파아제의 풍부한 원천으로 산업 및 소비자 응용 분야가 매우 다양합니다.효소는 생물의 세포 안에서 다양한 기능을 하기 때문에 우리가 그것들을 더 큰 규모로 비슷한 목적으로 사용할 수 있다는 것만이 말이 된다.미생물 효소는 다양한 기능을 이용할 수 있고 대량 생산될 수 있기 때문에 일반적으로 대량 생산에 선호된다.식물과 동물 효소는 일반적으로 대량 생산되기에는 너무 비싸지만, 항상 그런 것은 아니다.특히 식물에서는요.리파아제의 산업적 응용은 일반적으로 지방과 기름으로부터 상업적으로 가치 있는 화학물질을 생산하는데 있어 보다 효율적이고 비용 효율적인 촉매로서 효소를 포함한다. 왜냐하면 리파아제는 조건을 유지하기 쉽고 더 빠른 속도로 작용하기 때문이다.이미 성공한 지방분해효소의 다른 응용에는 바이오 연료, 폴리머, 비스테레오 이성질 의약품, 농업용 화합물 및 풍미 증진 [58]화합물의 생산이 포함된다.

산업 최적화와 관련하여, 생물 공장 생산 방법의 이점은 유도 진화를 통해 최적화를 유도할 수 있는 능력이다.인위적인 선택을 강요함으로써 생산의 효율성과 특수성은 시간이 지날수록 높아질 것이다.이 효율성 향상 방법은 농업에서는 새로운 것이 아니지만 산업 생산에서는 비교적 새로운 개념이다.이 방법은 여러 면에서 최적화가 가능하기 때문에 기존 산업적 방법보다 훨씬 우수할 것으로 생각됩니다.첫 번째는 생물 성분을 구성하는 미생물이 우리의 필요에 따라 진화될 수 있다는 것입니다.두 번째 전선은 진보된 기술의 통합에 의해 초래된 종래의 최적화 방식이다.이러한 종래의 진보와 생물학적 진보의 조합은 이제 막 활용되고 있으며,[59] 사실상 무한한 수의 애플리케이션을 제공합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b c d e f "Microbes and the Tools of Genetic Engineering Microbiology". courses.lumenlearning.com. Retrieved 17 November 2018.
  2. ^ Gest, Hau (22 May 2004). "The discovery of microorganisms by Robert Hooke and Antoni van Leeuwenhoek, Fellows of The Royal Society". Notes and Records of the Royal Society of London. 58 (2): 137–201. doi:10.1098/rsnr.2004.0055. PMID 15209075. S2CID 8297229.
  3. ^ "BBC - History - Historic Figures: Antonie van Leeuwenhoek (1632 - 1723)". Retrieved 17 November 2018.
  4. ^ a b "antonie van leeuwenhoek: Topics by Science.gov". www.science.gov. Retrieved 17 November 2018.
  5. ^ Mortlock, Robert (2013). Microorganisms As Model Systems for Studying Evolution. Springer Verlag. p. 2. ISBN 978-1-4684-4846-7.
  6. ^ Murphy, Cormac D. (2 September 2014). "Drug metabolism in microorganisms". Biotechnology Letters. 37 (1): 19–28. doi:10.1007/s10529-014-1653-8. hdl:10197/7674. PMID 25179825. S2CID 16636885.
  7. ^ a b c d Buckley, Merry; Reid, Ann (2011). Microbial Evolution.
  8. ^ Chakraborty, Ranajit; Budowle, Bruce (2011). "Population Genetic Considerations in Statistical Interpretation of Microbial Forensic Data in Comparison with Human DNA Forensic Standard". Microbial Forensics. pp. 561–580. doi:10.1016/B978-0-12-382006-8.00033-5. ISBN 978-0-12-382006-8.
  9. ^ a b c d e f Weeks, Benjamin S. (2012). Alcamo's microbes and society (3rd ed.). Sudbury, MA: Jones & Bartlett Learning. ISBN 978-0-7637-9064-6.
  10. ^ "Bacterial genetics". Nature. Macmillan Publishers Limited. Retrieved 8 November 2015.
  11. ^ Chen I, Dubnau D (2004). "DNA uptake during bacterial transformation". Nature Reviews Microbiology. 2 (3): 241–9. doi:10.1038/nrmicro844. PMID 15083159. S2CID 205499369.
  12. ^ Johnsborg O, Eldholm V, Håvarstein LS (2007). "Natural genetic transformation: prevalence, mechanisms and function". Research in Microbiology. 158 (10): 767–78. doi:10.1016/j.resmic.2007.09.004. PMID 17997281.
  13. ^ Michod RE, Bernstein H, Nedelcu AM (2008). "Adaptive value of sex in microbial pathogens". Infection, Genetics and Evolution. 8 (3): 267–85. doi:10.1016/j.meegid.2008.01.002. PMID 18295550.
  14. ^ Gray TA, Krywy JA, Harold J, Palumbo MJ, Derbyshire KM (2013). "Distributive conjugal transfer in mycobacteria generates progeny with meiotic-like genome-wide mosaicism, allowing mapping of a mating identity locus". PLOS Biology. 11 (7): e1001602. doi:10.1371/journal.pbio.1001602. PMC 3706393. PMID 23874149.
  15. ^ a b Hogan, Michael. "What are Archaea? - Encyclopedia of Life". Encyclopedia of Life.
  16. ^ "Encyclopedia of Life".
  17. ^ "Archaea". Microbe World. Microbe World. Archived from the original on 23 November 2015. Retrieved 8 November 2015.
  18. ^ Chambers, Cecilia R.; Patrick, Wayne M. (2015). "Archaeal Nucleic Acid Ligases and Their Potential in Biotechnology". Archaea. 2015: 170571. doi:10.1155/2015/170571. PMC 4606414. PMID 26494982.
  19. ^ Rosenshine I, Tchelet R, Mevarech M (1989). "The mechanism of DNA transfer in the mating system of an archaebacterium". Science. 245 (4924): 1387–9. Bibcode:1989Sci...245.1387R. doi:10.1126/science.2818746. PMID 2818746.
  20. ^ Fröls S, Ajon M, Wagner M, Teichmann D, Zolghadr B, Folea M, Boekema EJ, Driessen AJ, Schleper C, Albers SV (2008). "UV-inducible cellular aggregation of the hyperthermophilic archaeon Sulfolobus solfataricus is mediated by pili formation" (PDF). Molecular Microbiology. 70 (4): 938–52. doi:10.1111/j.1365-2958.2008.06459.x. PMID 18990182. S2CID 12797510.
  21. ^ Fröls S, White MF, Schleper C (2009). "Reactions to UV damage in the model archaeon Sulfolobus solfataricus". Biochemical Society Transactions. 37 (Pt 1): 36–41. doi:10.1042/BST0370036. PMID 19143598.
  22. ^ Ajon M, Fröls S, van Wolferen M, Stoecker K, Teichmann D, Driessen AJ, Grogan DW, Albers SV, Schleper C (2011). "UV-inducible DNA exchange in hyperthermophilic archaea mediated by type IV pili" (PDF). Molecular Microbiology. 82 (4): 807–17. doi:10.1111/j.1365-2958.2011.07861.x. PMID 21999488. S2CID 42880145.
  23. ^ "Archaebacteria Examples". BiologyWise.
  24. ^ "Archaeal genetics - Latest research and news Nature". www.nature.com.
  25. ^ a b c "Archaeal Genetics Boundless Microbiology". courses.lumenlearning.com.
  26. ^ "Morphology of the Archaea". www.ucmp.berkeley.edu.
  27. ^ "Archaea vs Bacteria - Difference and Comparison Diffen".
  28. ^ "Fungal Genetics". Nature.com. Macmillan Publishers Limited. Retrieved 9 November 2015.
  29. ^ Beadle GW, Tatum EL (1941). "Genetic Control of Biochemical Reactions in Neurospora". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 27 (11): 499–506. Bibcode:1941PNAS...27..499B. doi:10.1073/pnas.27.11.499. PMC 1078370. PMID 16588492.
  30. ^ Horowitz NH, Berg P, Singer M, Lederberg J, Susman M, Doebley J, Crow JF (2004). "A centennial: George W. Beadle, 1903-1989". Genetics. 166 (1): 1–10. doi:10.1534/genetics.166.1.1. PMC 1470705. PMID 15020400.
  31. ^ Herskowitz I (1988). "Life cycle of the budding yeast Saccharomyces cerevisiae". Microbiological Reviews. 52 (4): 536–53. doi:10.1128/MMBR.52.4.536-553.1988. PMC 373162. PMID 3070323.
  32. ^ a b Ruderfer DM, Pratt SC, Seidel HS, Kruglyak L (2006). "Population genomic analysis of outcrossing and recombination in yeast". Nature Genetics. 38 (9): 1077–81. doi:10.1038/ng1859. PMID 16892060. S2CID 783720.
  33. ^ Birdsell, John A.; Wills, Christopher (2003). "The Evolutionary Origin and Maintenance of Sexual Recombination: A Review of Contemporary Models". Evolutionary Biology. pp. 27–138. doi:10.1007/978-1-4757-5190-1_2. ISBN 978-1-4419-3385-0.
  34. ^ a b Johnson A (2003). "The biology of mating in Candida albicans". Nature Reviews Microbiology. 1 (2): 106–16. doi:10.1038/nrmicro752. PMID 15035040. S2CID 1826178.
  35. ^ a b Dyer PS, O'Gorman CM (2012). "Sexual development and cryptic sexuality in fungi: insights from Aspergillus species". FEMS Microbiology Reviews. 36 (1): 165–92. doi:10.1111/j.1574-6976.2011.00308.x. PMID 22091779.
  36. ^ Paoletti M, Seymour FA, Alcocer MJ, Kaur N, Calvo AM, Archer DB, Dyer PS (2007). "Mating type and the genetic basis of self-fertility in the model fungus Aspergillus nidulans". Current Biology. 17 (16): 1384–9. doi:10.1016/j.cub.2007.07.012. PMID 17669651. S2CID 17068935.
  37. ^ Prescott DM (1994). "The DNA of ciliated protozoa". Microbiological Reviews. 58 (2): 233–67. doi:10.1128/MMBR.58.2.233-267.1994. PMC 372963. PMID 8078435.
  38. ^ Smith-Sonneborn J (1979). "DNA repair and longevity assurance in Paramecium tetraurelia". Science. 203 (4385): 1115–7. Bibcode:1979Sci...203.1115S. doi:10.1126/science.424739. PMID 424739.
  39. ^ Holmes GE, Holmes NR (1986). "Accumulation of DNA damages in aging Paramecium tetraurelia". Molecular and General Genetics. 204 (1): 108–14. doi:10.1007/bf00330196. PMID 3091993. S2CID 11992591.
  40. ^ Gilley D, Blackburn EH (1994). "Lack of telomere shortening during senescence in Paramecium". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 91 (5): 1955–8. Bibcode:1994PNAS...91.1955G. doi:10.1073/pnas.91.5.1955. PMC 43283. PMID 8127914.
  41. ^ a b Raoult, Didier; Forterre, Patrick (3 March 2008). "Redefining viruses: lessons from Mimivirus". Nature Reviews Microbiology. 6 (4): 315–319. doi:10.1038/nrmicro1858. PMID 18311164. S2CID 24447407.
  42. ^ Seto, Donald (30 November 2010). "Viral Genomics and Bioinformatics". Viruses. 2 (12): 2587–2593. doi:10.3390/v2122587. PMC 3185590. PMID 21994632.
  43. ^ a b Bernstein C (1981). "Deoxyribonucleic acid repair in bacteriophage". Microbiological Reviews. 45 (1): 72–98. doi:10.1128/MMBR.45.1.72-98.1981. PMC 281499. PMID 6261109.
  44. ^ Chen D, Bernstein C (1987). "Recombinational repair of hydrogen peroxide-induced damages in DNA of phage T4". Mutation Research. 184 (2): 87–98. doi:10.1016/0167-8817(87)90064-2. PMID 3627145.
  45. ^ a b Michod RE, Bernstein H, Nedelcu AM (May 2008). "Adaptive value of sex in microbial pathogens". Infection, Genetics and Evolution. 8 (3): 267–85. doi:10.1016/j.meegid.2008.01.002. PMID 18295550.http://www.hummingbirds.arizona.edu/Faculty/Michod/Downloads/IGE%20review%20sex.pdf
  46. ^ a b Tennant, Paula (12 March 2018). Viruses : molecular biology, host interactions, and applications to biotechnology. Fermin, Gustavo,, Foster, Jerome E. San Diego, CA. ISBN 9780128111949. OCLC 1028979396.
  47. ^ Quinn, Tom (2008). Flu : a social history of influenza. London: New Holland. ISBN 9781845379414. OCLC 232713128.
  48. ^ a b Greenhough, Beth (6 January 2012). "Where species meet and mingle: endemic human-virus relations, embodied communication and more-than-human agency at the Common Cold Unit 1946–90". Cultural Geographies. 19 (3): 281–301. doi:10.1177/1474474011422029. ISSN 1474-4740.
  49. ^ Avery OT, MacLeod CM, McCarty M (1979). "Studies on the chemical nature of the substance inducing transformation of pneumococcal types. Inductions of transformation by a desoxyribonucleic acid fraction isolated from pneumococcus type III". Journal of Experimental Medicine. 149 (2): 297–326. doi:10.1084/jem.149.2.297. PMC 2184805. PMID 33226.
  50. ^ Hershey AD, Chase M (1952). "Independent functions of viral protein and nucleic acid in growth of bacteriophage". Journal of General Physiology. 36 (1): 39–56. doi:10.1085/jgp.36.1.39. PMC 2147348. PMID 12981234.
  51. ^ Benzer S (1959). "On The Topology of the Genetic Fine Structure". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 45 (11): 1607–20. Bibcode:1959PNAS...45.1607B. doi:10.1073/pnas.45.11.1607. PMC 222769. PMID 16590553.
  52. ^ Crick FH, Barnett L, Brenner S, Watts-Tobin RJ (1961). "General nature of the genetic code for proteins". Nature. 192 (4809): 1227–32. Bibcode:1961Natur.192.1227C. doi:10.1038/1921227a0. PMID 13882203. S2CID 4276146.
  53. ^ Jacob F, Monod J (1961). "Genetic regulatory mechanisms in the synthesis of proteins". Journal of Molecular Biology. 3 (3): 318–56. doi:10.1016/S0022-2836(61)80072-7. PMID 13718526.
  54. ^ "Microbial Genetics". World of Microbiology and Immunology. 2003. Retrieved 9 November 2015.
  55. ^ Bainbridge, B.W. (1987). Genetics of microbes (2nd ed.). Glasgow: Blackie. ISBN 978-0-412-01281-5.
  56. ^ Terpe, Kay (1 November 2013). "Overview of thermostable DNA polymerases for classical PCR applications: from molecular and biochemical fundamentals to commercial systems". Applied Microbiology and Biotechnology. 97 (24): 10243–10254. doi:10.1007/s00253-013-5290-2. PMID 24177730. S2CID 13920919.
  57. ^ Banat, I. M.; Makkar, R. S.; Cameotra, S. S. (15 May 2000). "Potential commercial applications of microbial surfactants". Applied Microbiology and Biotechnology. 53 (5): 495–508. doi:10.1007/s002530051648. ISSN 0175-7598. PMID 10855707. S2CID 1706157.
  58. ^ Hasan, Fariha; Shah, Aamer Ali; Hameed, Abdul (26 June 2006). "Industrial applications of microbial lipases". Enzyme and Microbial Technology. 39 (2): 235–251. doi:10.1016/j.enzmictec.2005.10.016. ISSN 0141-0229.
  59. ^ Kondo, Akihiko; Ishii, Jun; Hara, Kiyotaka Y.; Hasunuma, Tomohisa; Matsuda, Fumio (20 January 2013). "Development of microbial cell factories for bio-refinery through synthetic bioengineering". Journal of Biotechnology. 163 (2): 204–216. doi:10.1016/j.jbiotec.2012.05.021. ISSN 0168-1656. PMID 22728424.