바이오공장 대장균

보통 세균(Bacteria)은 우리 삶에 있어서 불필요하고 해로운 존재로 오해된다. 하지만 극히 일부분의 세균이 병원균으로 작용할 뿐, 대부분은 우리 인간과 환경에 큰 도움을 주며 필수적인 역할을 한다. 존재로도 필수적이지만 세균을 이용한 의학적 연구와 산업적 생산은 이루어 말할 수 없을 만큼 진행되었다. 우리가 일구어온 여러 생물학적 지식들은 모두 세균으로부터 시작되었다고 말해도 과언이 아닐 것이다. 세균은 각각 가지고 있는 대사 능력에 따라 다양하게 이용된다. 그중 대장균(Escherichia coli)은 가장 많이 연구가 진행되어 있으며 광범위한 분야에서 다양하게 활용이 가능한 세균이다. 아마 생명과학을 공부하게 되면서 가장 많이 접한 혹은 접하게 될 세균일 것이다. 건강한 사람의 분변에서 처음 발견된 대장균은 대장(colon)에서 처음 발견된 세균(bacteria)라는 의미로 Bacterium coli이라는 이름이 붙여졌지만 후에 발견자의 이름을 따서 현재 명칭인 Escherichia coli로 불리게 되었다. 이 균은 이름 그대로 인간과 동물의 대장에 자리 잡은 세균이다. 장내 세균으로 다른 균들의 침입을 막고 우리에게는 필요한 비타민 K, 비타민 B5, 비타민 B7을 만든다. 뿐만 아니라 E.coil은 세포분열주기가 20분으로 짧고 단순한 구조를 가져 배양이 쉽기 때문에 가장 많이 연구가 진행된 균이다. 다세대에 대한 연구를 단기간에 할 수 있기에 다양한 재조합기술에 이용된다. 대장균의 경우는 유전자 복제, 산업적으로 대량생산을 위한 도구로 많이 이용되며 유전자를 조작하여 상업적으로 가치가 있는 비타민이나 항생물질, 호르몬 등 기타 유용한 효소나 단백질을 생산하는데도 이용된다. 그래서 우리는 생명공학의 연구에 있어서 많은 도움을 주는 대장균을 ‘생물 공장’이라 부르기도 한다. 이런 대장균의 이러한 특징들이 최근 산업적으로 어떻게 이용되고 있는지 알아보자.