이분법적 성장과 Diauxic growth, Lac operon의 상관관계에 대한 실험적 분석

1. 서론

대장균은 유전적으로 잘 연구된 모델 생물로 다양한 탄소원을 이용하여 성장한다. 특히 포도당과 락토스와 같은 두 종류의 탄소원이 함께 존재하는 환경에서는 먼저 포도당을 소모하고 일정 시간이 지난 후 락토스를 이용하는 독특한 성장 패턴을 보이는데 이를 Diauxic growth라 한다. 이러한 현상은 탄소원 이용의 효율성을 극대화하는 대장균의 전략이며 Lac operon의 정교한 조절 기전과 깊은 연관이 있다. 이 연구에서는 대장균의 이분법적 성장과 Diauxic growth 현상을 관찰하고 Lac operon이 이러한 성장 패턴에 미치는 영향을 규명하고자 한다.

이분법적 성장은 단세포 생물인 대장균의 전형적인 성장 방식이다. 세포는 일정 시간 간격으로 분열하여 개체수가 기하급수적으로 증가하는데 이는 세포 내부의 유전정보 복제와 분열 과정에 의해 이루어진다. 이러한 성장 속도는 generation time으로 나타낼 수 있으며 배양 온도 영양분의 종류 및 농도 등 다양한 환경 요인에 영향을 받는다. 특히 영양분이 제한되면 성장 속도가 느려지고 결국 정지기에 도달한다.

Diauxic growth는 두 가지 이상의 탄소원이 존재할 때 나타나는 성장 패턴의 특징이…