대장 속의 면역 대장균

대장균

대장균은 온혈동물의 소화기관 내에서 볼 수 있는 박테리아입니다. 그람음성 세균으로 원형질막,펩티도글리칸층, 세포 외막을 가지고 있으며 세포의 가운데가 분열되는 이분법으로 분열합니다. 영양분의 상태에 따라 모양이 바뀌는 특징을 가지고 있으며 내생포자를 만들지 않습니다.

 

대장균 자체로는 인체에 해롭지 않으나 병원성을 가지는 균주도 있습니다. 대장균 자체에 매우 많은 종류의 균주가 존재하고 무해한 균주는 마이크로바이옴의 일부를 구성합니다. 대장균은 비타민 K2를 생성하여 혈액의 응고를 돕거나 병원균의 콜로니 형성을 방지하여 장내 미생물 환경을 조절합니다. 대장균은 균주마다 각각의 특징을 가지고 있으며 인간이 아닌 다른 동물의 장내에는 다른 대장균이 서식하고 있어 대변 오염에 대해 검출하기 위한 잠재적인 지표 물질로 이용하고 있습니다. 대장균은 실험실에서 간단하게 증식 및 배양할 수 있는 특징을 가지고 있으며, 생명 공학 및 미생물학 분야에서 중요하게 여겨지며 재조합 DNA 기반 연구에서 숙주 생물로 사용하거나 유전자를 통합함으로써 화학물질의 생산에 이용합니다.

 

대장균은 통성호기성생물 산소가 존재하는 조건에서 산소를 최종 전자수용체로 사용하지만 산소가 존재하지 않더라도 질산염과 같은 다른 화합물을 전자수용체로 이용할 수도 있습니다. 또한, 전자수용체조차 존재하지 않을 경우엔 발효만을 이용해 살아가기도 합니다. 혼합 산 발효에 의해 젖산이나 숙신산, 에탄올, 아세트산, 이산화탄소를 생산합니다.

 

대장균은 상당한 번식 속도를 자랑하며 다양한 기질을 이용하여 성장합니다. 생존 능력이 뛰어나고 여러 종류의 유기물을 에너지원으로 사용하는 특징을 가지고 있습니다. 또한, 산소나 온도 변화에도 크게 영향을 받지 않아 다양한 환경에서 서식할 수 있지만 자연환경에서는 거의 자라지 않습니다. 만약 자연의 상태에서 대장균이 검출된다면 대장균이 자랄 수 있는 환경이나 물체에 접촉하고 있음을 알 수 있습니다.

 

대장균 자체가 위험한 것은 아니지만 장티푸스나 콜레라 같은 전염병의 원인이 오염된 식수가 되기 때문에 마시는 물을 기준으로 했을 때 기준치가 정해져 있는 일반세균과 달리 검출되지 않아야 합니다.

 

대장균은 우리 몸에 없어서는 안 되는 균으로 독성을 가진 다른 균들이 번식하는 것을 막아주는 역할도 합니다. 항생제로 인해 장의 대장균이 죽어버리면 항생제 내성을 가진 균들에 의한 장염의 원인이 되기도 하며 유익균과 세균은 서로 평형을 이루며 공존하고 있기 때문에 장내 미생물의 밸런스가 깨지게 되면 설사의 원인이 되기도 합니다.

 

대장균을 이용한 약물 개발 사례로는 유전자 재조합 기술의 발전으로 대장균 플라스미드 DNA를 재조합하여 인간 인슐린 단백질 유전자를 이용해 인슐린을 생산할 수 있게 되었으며 그 외에도 염증성 장 질환 외에 다양한 위장질환 치료를 위한 의약품으로 비병원성 대장균을 활용하고 있습니다.