세포 함유물과 내생포자, 그리고 편모 운동성

세포 함유물 혹은 미소체(Inclusion, Granule) , 즉 세포 내에 비축되어지는 함유물은 여러 가지가 있다

대표적인 것으로 폴리-β-히드록시부틸산(Poly-β-hydroxybutyric acid, PHB)는 지질이며 에스테르 결합으로 과립(Granule)을 형성할 수 있다

또한 포도당 중합체인 글리코겐, 무기인산의 축절물이며 ATP를 생산하는 다중인산(Polyphosphate), 무기 영양체와 CO2 고정, 산화등에 사용되어지는 황(Sulfur)이 있다

 그리고 자기주성(Magnetotaxis), 주화성(Chemotactic)을 가지며 자철광 형태로 마그네토솜(Magnetosome)은 인지질, 단백질과 당단백질을 함유하는 막으로 둘러싸여 있으며 낮은 O2 농도에서 수생세균이 배양이 잘되어지게끔 한다고 추정한다

가스소포(Gas Vesicle)은 부유성(Planktonic) 세포들이 가지고 있는 부력을 주는 방추형 모양의 단백질 구조체이다

이는 시안세균에서 발견할 수 있다

GvpA와 GvpC의 결합

(이미지 출처 : https://classconnection.s3.amazonaws.com/26/flashcards/3814026/png/picz-14152CC93B40D4A88D9.png)

가스소포는 두 개의 다른 단백질을 가지고 있는데 GvpA와 GvpC이다

GvpA는 소수성이 높으며 GvpA끼리 이랑(Rib) 형태로 배열해 방수구조의 외피를 가지게끔한다

GvpC는 GvpA와 교차결합을 하여 외피를 강화시키며 이 두 개의 단백질들을 통해 가스소포 내에 주변 환경과 동일한 기체들을 같은 압력으로 집어넣어 세포 밀도를 줄임으로써 부력을 얻게 한 것이다

일부 진정세균들은 내생포자(Endospore)로 고도로 분화된 세포가 되었는데 이들은 열, 방사선등에 강한 세포들이다

이들은 세균의 생명주기(Life Cycle)에서 휴지기로 볼 수 있다

이들은 예시로 알코올 70%로 멸균처리를 하여도 자랄 수 있는 세포이다

이들은 생성과 발아를 하는데 3단계를 통하여 영양세포로 전환할 수 있다

3단계는 활성화(Activation), 발아(Germination), 그리고 생육(Outgrowth)이다

이들의 구조는 복잡하며 내생포자에서 볼 수 있는 물질로 디피콜린산(Dipicolinic Acid, DPA)가 있다

이는 높은 칼슘 이온(Ca2+)와 결합하여 내생포자 내의 자유 수분(Free Water)과 결합을 하며 건조에 도움을 주며 또한 DNA를 안정화시키는 특징이 있다

이들의 중심은 작은 산용해성 단백질(Small Acid-Soluble Proteins, SASP) 라는 것이 있는데 이들은 포자형성시에 만들어지며 DNA와 강한 결합을 통해 손상을 막으며, 피리미딘 이중체(Pyrimidine Dimer)의 형성을 억제하여 변성 효과에서 내성을 가진다

편모의 운동성으로는 유영(Swimming)과 활주(Gliding)이 있다

세균마다 다양한 편모 배열을 가지고 있는데 크게 주모성(Peritrichous), 극모성(Polar), 속모성(Lophotrichous)가 있다

(이미지 출처 : http://i0.wp.com/microbeonline.com/wp-content/uploads/2013/04/flagellar-arrangement-of-bacteria.jpg)

이들은 주성대로 방향성 이동을 가지고 물리적, 화학적, 농도 구배에 따라서 이동하게 된다

이러한 활주 운동에는 다양한 것들이 있다

주화성(Chemotaxis)는 화학물질에 반응하는 것, 주광성(Phototaxis)는 빛에 반응하는 것, 산소주성(Aerotaxis)는 산소에 따라, 삼투주성(Osmotaxis)는 이온화에 따라, 주수성(Hydrotaxis)는 물에 따르게 된다

주화성은 보통 E Coli에서 연구되었으며 이들은 공간이 아닌 시간적으로 화학 물질의 농도 차이로 질주와 방향 전환하는 것이라고 알려져 있으며 이들은 이에 마땅한 화학 수용체와 유인 물질로 이동하게 되는 것이다