박테리아는 다양한 환경에서 번성하는 미세한 단세포 유기체입니다. 이 유기체는 토양, 바다 및 사람의 내장에서 살 수 있습니다.
박테리아와 인간의 관계는 복잡합니다. 때로는 박테리아가 우유를 요구르트에 넣거나 소화를 돕는 등의 도움을 주기도합니다. 다른 경우에는 박테리아가 파괴적이며 폐렴 및 메티 실린 내성과 같은 질병을 유발합니다. 황색 포도상 구균 (MRSA).
구조
박테리아 (단수 : 박테리아)는 핵이없는 단순한 내부 구조를 가진 단일 세포 유기체이며 핵체라고하는 꼬인 실 모양의 덩어리에 자유롭게 떠 다니는 DNA를 포함하는 원핵 생물로 분류됩니다. 플라스미드라고 불리는 원형 조각. 리보좀은 리보솜 RNA로 인코딩 된 정보를 사용하여 개별 아미노산으로부터 단백질이 조립되는 박테리아 세포의 구형 단위이다.
박테리아 세포는 일반적으로 2 개의 보호 덮개, 즉 외부 세포벽 및 내부 세포막으로 둘러싸여있다. Mycoplasmas와 같은 특정 박테리아에는 세포벽이 전혀 없습니다. 일부 박테리아는 캡슐이라고 불리는 가장 바깥쪽에있는 세 번째 보호 층을 가지고있을 수도 있습니다. 채찍과 같은 확장은 종종 박테리아의 표면을 덮습니다-긴 편모는 편모 또는 필리라고 불리는 짧은 편은 세균이 움직이고 숙주에 부착하는 데 도움이됩니다.
분류
박테리아를 분류하기 위해 몇 가지 다른 기준이 사용됩니다. 유기체는 세포벽의 특성, 모양 또는 유전자 구성의 차이로 구별 될 수 있습니다.
그람 염색은 1884 년에이 기술을 개발 한 Hans Christian Gram이라는 세포벽의 구성으로 박테리아를 식별하는 데 사용되는 시험입니다.이 시험은 그람 양성 박테리아 또는 외막이없는 박테리아를 염색합니다. 그람 음성 박테리아는 얼룩을 흡수하지 않습니다. 예를 들어 연쇄상 구균에 의한 폐렴 (S. 폐렴)는 폐렴을 유발하며 그람 양성 박테리아이지만 대장균 (대장균) 및 비브리오 콜레 래콜레라를 일으키는 원인은 그람 음성 박테리아입니다.
세 가지 기본 박테리아 모양이 있습니다 : 구균 (단일 : coccus)이라고 불리는 둥근 박테리아, 세균성 (bacilli) (단일 : bacillus)으로 알려진 원통형, 캡슐 모양의 박테리아; 스피 릴라 (spirilla)라고 불리는 나선형 박테리아 (singular : spirillum). 박테리아의 모양과 구성은 종종 그들의 이름에 반영됩니다. 예를 들어, 밀크 컬링 유산균 유산균 간균 및 폐렴을 유발하는 S. 폐렴 구균의 사슬입니다. 일부 박테리아는 줄기, 사각형 또는 별과 같은 다른 모양을 갖습니다.
생식
코넬 대학 농업 생명 과학 대학 (Cornell University College of Agriculture and Life Sciences)에 따르면 대부분의 박테리아는 이분법 (binary fission)이라고 불리는 과정에 의해 증식된다. 이 과정에서 "부모"라고하는 단일 박테리아 세포는 DNA의 사본을 만들고 세포 함량을 두 배로 늘림으로써 더 커집니다. 그런 다음 셀이 분리되어 복제 된 재료를 밀어 내고 두 개의 동일한 "딸"셀을 만듭니다.
시아 노 박테리아 및 딱정벌레와 같은 일부 박테리아 종은 신진을 통해 번식합니다. 이 경우, 딸 세포는 부모의 파생물로 자랍니다. 작은 너 브로 시작하여 부모와 같은 크기가 될 때까지 자랍니다.
이분법 핵분열 또는 신진 후 부모와 자손에서 발견되는 DNA는 정확히 동일합니다. 따라서 박테리아 세포는 종종 주변 환경에서 추가 DNA를 게놈에 통합하여 유전 물질에 변이를 도입합니다. 이것은 수평 유전자 전이로 알려져 있습니다. 결과적인 유전자 변이는 박테리아가 환경이 변함에 따라 적응하고 생존 할 수있게한다.
수평 유전자 전이가 발생하는 3 가지 방법이 있습니다 : 형질 전환, 형질 도입 및 컨쥬 게이션.
형질 전환은 수평 유전자 전달의 가장 일반적인 과정이며 짧은 DNA 조각이 공여자와 수 여자간에 교환 될 때 발생합니다. 밀접하게 관련된 박테리아 사이에서만 발생하는 형질 도입은 기증자와 수용자가 세포 표면 수용체를 공유함으로써 DNA를 전이하도록 요구합니다. 컨쥬 게이션은 박테리아의 세포벽 사이의 물리적 접촉을 필요로한다; DNA는 기증자 세포에서 수용자로 이동합니다. 접합을 통해 박테리아 세포는 DNA를 진핵 세포 (다세포 유기체)로 옮길 수 있습니다. 컨쥬 게이션은 항생제 내성 유전자의 확산을 돕는다.
인간 건강과 질병의 박테리아
박테리아는 유익 할뿐만 아니라 인간 건강에도 해로울 수 있습니다. 공생 또는 "친숙한"박테리아는 우리 몸의 공간과 자원을 공유하며 도움이되는 경향이 있습니다. 우리 몸에는 인간 세포보다 약 10 배 더 많은 미생물 세포가 있습니다. 미생물 학자 David A. Relman의 2012 년 Nature 지에 따르면, 가장 많은 수의 미생물이 내장에서 발견됩니다.
인간의 장은 박테리아에게 편안한 환경이며, 충분한 영양분을 유지시켜줍니다. American Gastroenterology에 게재 된 2014 년의 논문에서 저자들은 장내 세균 및 기타 미생물, 예를 들어 대장균 과 연쇄상 구균, 소화를 돕고, 유해한 병원체에 의한 식민지를 막고, 면역계의 발달을 돕습니다. 또한 장내 세균의 파괴는 특정 질병 상태와 관련이 있습니다. 예를 들어, 크론 병 환자는 The Lancet 저널에 실린 2003 년 연구에 따르면 장내 세균에 대한 면역 반응이 증가한 것으로 나타났습니다.
다른 박테리아가 감염 될 수 있습니다. 소위 그룹 A에 이르는 여러 박테리아 연쇄상 구균, 클로스 트리 디움 퍼프 린 젠스 (C. 퍼프 린 젠스), 대장균 과 에스. 아우 레 우스 괴사 성 근막염 (때때로 살을 먹는 박테리아라고도 함)이라는 희귀하지만 심각한 연조직 감염을 일으킬 수 있습니다. 질병 통제 및 예방 센터 (CDC)에 따르면이 감염은 근육, 신경, 지방 및 혈관을 둘러싼 조직에 영향을 미칩니다. 특히 일찍 잡히면 치료할 수 있습니다.
항생제 저항
항생제는 일반적으로 박테리아 감염을 치료하는 데 사용됩니다. 그러나, 최근에, 항생제의 부적절하고 불필요한 사용은 여러 종류의 항생제 내성 박테리아의 확산을 촉진시켰다.
항생제 내성의 경우, 감염성 박테리아는 더 이상 이전에 효과적인 항생제에 감염되지 않습니다. CDC에 따르면, 매년 미국에서 2 백만 명이 항생제 내성 박테리아에 감염되어 23,000 명 이상이 사망합니다.
위스콘신 대학 병원과 매디슨 재향 군인 병원의 전염병 의사이자 병원 전염병 학자 인 크리스토퍼 크 니치 (Christopher Crnich) 박사는“지금까지 생각할 수있는 모든 감염은 어느 정도의 저항과 관련이있는 것으로 밝혀졌다. "내성 박테리아로 인한 감염이 임상 적 관심사가 아닌 곳에서 치료할 감염은 거의 없습니다."
예를 들어, MRSA는보다 악명 높은 항생제 내성 박테리아 균주 중 하나입니다. 그것은 치료에 사용되는 methicillin 및 기타 항생제에 저항합니다. 포도상 구균 감염은 주로 피부 접촉을 통해 발생합니다. MRSA 감염은 병원 및 요양원과 같은 건강 관리 환경에서 발생하며 폐렴 또는 혈류 감염으로 이어질 수 있습니다. MRSA는 또한 특히 노출 된 피부, 기타 신체적 접촉 및 공유 장비의 사용이 많은 상황 (예 : 운동 선수, 문신 가게, 탁아 시설 및 학교)에서 지역 사회로 확산됩니다. 지역 사회에서 획득 한 MRSA는 대부분 심각한 피부 감염을 유발합니다.
항생제 내성 퇴치의 중요한 측면은 사용에주의를 기울이는 것입니다. Crnich는 LiveScience에 "우리가 항생제를 지능적으로 사용하는 것이 매우 중요하다"고 말했다. "박테리아 감염이 분명한 경우에만 항생제를 사용하고 싶다."
이 기사는 Live Science Contributor Rachel Ross가 2019 년 4 월 25 일에 업데이트했습니다.
