세균만 감염시키는 박테리오페이지

• 이론
• 실습

•   박테리오페이지란?

  아폴로 11호의 달착륙선을 보면 각진 몸통에, 옆으로 게 다리처럼 생긴 착륙용 다리가 비죽이 나와 있다. 그런데 이 아폴로 11호의 달착륙선과 꼭 닮은 생물이 있다. 그것도 크기가 0.1μm(마이크로미터, 1μm=백만분의 1m)에 불과해 세균용 필터로 걸러도 거뜬히 통과하는 작은 생물이다.

  그 주인공은 박테리오페이지(Bacteriophage)라는 바이러스다. 박테리오는‘세균’이란 뜻이고, 페이지는‘먹는다’는 뜻이다. 즉 박테리오페이지는 세균을 잡아먹는 바이러스로, 단백질 coat 내에 DNA 또는 RNA 유전물질을 가지고 있다.

    박테리오페이지의 형태와 구조

  전자현미경으로 보면 박테리오페이지는 머리와 꼬리로 돼있다. 다각형으로 생긴 머리 내부에는 유전물질인 DNA(종류에 따라 RNA 박테리오페이지도 있음)가 들어 있다.

  머리 아랫부분은 꼬리다. 신축성이 있는 단백질로 돼 있고 세균 표면에 달라붙는 부위를‘기저판’이라고 부른다. ‘다리’처럼 보이는 것은 미세섬유 조직이다. 전체를 구성하는 단백질 수가 약 150개에 불과하다.

  
  
  

    세균을 감염시키는 박테리오페이지

  1915년 프레데릭 트워트(1877~1950)는 포도상구균을 키우다가 균이 투명하게 녹은 것을 발견했다. 그 부위를 떼어내 다른 포도상구균에 집어넣었더니 그 균도 녹았다. 그는 이‘물질’이 세균이 생산한 독소라고 생각했다. 프랑스 세균학자 펠릭스 데렐(1873~1949)은 그‘물질’이 세균을 죽인다고 해서 박테리오페이지라고 이름을 붙였다

•   박테리오페이지 플라그 관찰하기

  실험방법

  1. 박테리아들이 잘 자랄 수 있는 영양물질이 들어있는 LB 배지 플레이트를 2개 준비한다.
  2. 한 개의 플레이트에는 대장균만 나머지 한 개의 플레이트에는 박테리오페이지와 대장균을 함께 접종한다.
      (접종방법 그림 6-2)
  3. 두 개의 플레이트를 비교해본다.

  
  
  

  
  실험결과

  - 대장균만 접종된 플레이트는 편평한 LB 플레이트가 관찰되지만 박테리오페이지와 함께 접종한 플레이트에는
    구멍이 나있는 것을 볼 수 있다.

  - 구멍들은 박테리오페이지가 대장균에 감염되어 증식한 것이다.

  
  
  

    비즈를 이용해 박테리오페이지 모형 만들기