놀라운 박테리아(적군인가, 아군인가? 그 정체와 능력)(Newton Highlight 103)

1. 출간 의의



해로운 박테리아

이로운 박테리아



박테리아(세균)라고 하면 '전염병' '식중독' 같은 부정적인 이미지를 떠올리는 사람도 많을 것이다. 그러나 이렇게 해로운 세균은 극히 일부이다.

'세균', 그리고 세균과 아주 비슷한 '고세균' '균류' '원생동물' 등 현미경을 사용하지 않으면 보이지 않는 작은 생물을 '미생물'이라고 한다. 미생물과 인류의 인연은 아주 오랜 옛날부터 시작되었으며, 미생물은 우리의 삶의 여러 장면에 등장한다. 이 책에서는 세균을 중심으로 여러 가지 각도에서 미생물을 소개한다.

제1장에서는 미생물 각각이 가지고 있는 특징과 놀라운 다양성, 그리고 진화의 발자취 등을 살펴본다. 아울러 미생물의 구조와 분류, 심해·해저 아래 등 가혹한 환경에서 살아가는 미생물에 대해서도 알아본다.

제2장에서는 인류를 오랫동안 괴롭혀 왔던 여러 가지 감염증에 대해서 다룬다. 피부·눈·요로·호흡기·구강·소화관·심혈관계·신경계 등 우리 몸의 각 부분에 생기는 감염증과 원인 미생물, 그들의 특징을 일목요연하게 정리했다.

제3장에서는 미생물의 감염증에 대항하기 위해 몸속에 갖추어진 면역의 메커니즘과, 인류가 도전하는 약품 개발 등에 대해 소개한다. 만물의 영장이라는 인간과 하찮아 보이는 미생물의 오래되고도 치열한 싸움의 현장을 보여 준다.

한편 미생물은 우리에게 이로운 측면도 있다. 예컨대 '장내 세균'은 대장염과 비만을 억제하는 등 건강 유지에 크게 공헌하고 있다. 그리고 세균과 고세균의 특수한 능력을 이용해 유용한 메탄가스를 생산하거나 전기를 얻으려는 연구도 이루어지고 있다. 제4장에서는 우리에게 도움이 되는 미생물들에 초점을 맞추어 그 활약상을 소개한다.

인류의 적이기도 하지만 아군이기도 한 다양한 미생물의 매력이 가득 들어 있는 이 책이 미생물을 새롭게 인식하는 계기가 되기를 바란다.



2. 특징



● 세균을 중심으로 하는 미생물이 일으키는 질병들

세균, 균류, 원생동물 같은 '미생물'이라고 하면 '감염' '전염병'을 떠올리는 사람도 많을 것이다. 인류는 오랜 옛날부터 각종 감염증에 시달려 왔다. 위생 환경이 개선된 오늘날에도 식중독, 폐렴 등등 여러 가지 감염증은 우리 주변에서 흔히 보고 겪는다. 이 책에서는 피부·눈·요로·성기·호흡기·구강·소화관·심혈관계·신경계 등 온몸에 생기는 감염증, 그리고 원인이 되는 여러 가지 세균, 바이러스, 균류(진균), 기생충, 원충(原蟲) 및 감염증의 특징 등을 알기 쉽게 정리해 준다.



● 미생물과 항생 물질, 그리고 미생물의 반격

'도전과 응전'. 미생물과 항생 물질의 관계가 바로 이렇다고 해도 지나친 말은아닐 것이다. 최초의 항생 물질(페니실린)이 세상에 나오기 전까지는, 작은 상처에 균이 들어가 상태가 악화되고, 결국 팔다리를 자르는 일도 비일비재하게 일어났다. 이런 상황에서 항생 물질은 수많은 사람의 생명을 구하는 획기적인 약품이 되었다. 그러나 마침내는 항생 물질에도 죽지 않는 미생물이 나타난다. 그리고 이러한 미생물을 물리치는 항생 물질이 다시 만들어지고….

질병을 물리치려는 인간의 노력과 끈질기게 살아남는 미생물 사이에 어떤 메커니즘으로 싸움이 일어나는지 알아본다. 아울러 우리 몸속에 원래 갖추어져 있는 면역의 메커니즘에 대해서도 상세히 설명한다.



● 미생물은 우리의 건강과 산업에 어떤 도움을 주는가?

미생물은 감염증 같은 해로움만 주는 존재가 아니다. 예컨대 '장내 세균'은 우리의 질병과 비만을 억제해 준다. 또 어떤 세균은 피부나 입속에 침입하려는 나쁜 세균을 발붙이지 못하게 한다. 뿐만이 아니다. 요구르트, 낫토, 조미료 등을 만드는 데도 세균이 결정적인 역할을 한다. 간장, 된장, 술을 만드는 데는 누룩균 등의 균류가 필요하다. 나아가 세균의 특수한 능력은 유용한 메탄가스의 생산이나 발전 등에도 이용될 수 있다. 이 책에서는 세균, 균류 등 다양한 미생물이 우리에게 어떤 도움을 주는지에 대해서도 알기 쉽게 설명해 준다.



● 세균, 균류, 원생생물…, 미생물은 어떻게 진화해 왔을까?

세균·고세균·균류·원생생물 등의 미생물은 어떻게 다르고 어떻게 진화해 왔을까? 최신 생물 분류 방법을 시작으로 미생물의 분류와 역사, 세균·고세균·균류·원생생물의 구조와 진화의 역사를 자세히 알아본다. 아울러 가혹한 환경에서 살아가는 미생물, 심해와 해저 아래의 미생물에는 어떠한 것이 있는지, 그 조사 방법에는 어떠한 것이 있는지도 설명한다.



● 최고의 과학 단행본 ― '뉴턴 하이라이트 시리즈'

월간 과학 잡지 Newton은 수준 높은 과학 기사를 최고의 사진과 그림 자료로 구성해 독자에게 전달하고 있다. '뉴턴 하이라이트 시리즈는 잡지 'Newton의 기사 중에서도 특히 독자의 호평을 받은 기사들을 특정 주제별로 재구성해서 매달 한 권씩 펴내는 과학 시리즈이다. 《주기율표》 《상대성 이론》 《양자론》 《인체 ― 21세기 해부학》 《신비한 수학의 세계》 등의 자매편들도 절찬리에 판매되고 있다.



3. 협력



가와무라 다쓰요시 川村龍吉 / 일본 야마나시(山梨) 대학 의학부 피부과 부교수, M.D., Ph.D.

가케야 히데아키 掛谷秀昭 / 일본 교토 대학 대학원 약학연구과 교수, 공학 박사

고라이 히로키 高麗寬紀 / 일본 도쿠시마(德島) 대학 명예 교수, 공학 박사

기무라 이쿠오 木村郁夫 / 일본 도쿄 농공대학 대학원 농학연구원 응용생명화학전공 특임 부교수, 약학 박사

기요타 히로시 淸田 浩 / 일본 도쿄 지케이카이(慈惠會) 의과대학 가쓰시카(葛飾) 의료센터 비뇨기과 교수, M.D., Ph.D.

다나카 쓰요시 田中 剛 / 일본 도쿄 농공대학 대학원 공학연구원 생명기능과학부문 교수, 공학 박사

다니모토 고이치 谷本弘一 / 일본 군마 대학 대학원 의학계연구과 부속 약제내성균실험시설 부교수, 이학 박사

다카토리 고스케 高鳥浩介 / 일본 NPO법인 곰팡이상담센터 이사장, 수의학 박사

도미타 하루요시 富田治芳 / 일본 군마(群馬) 대학 대학원 의학계연구과 세균학 교수, 의학 박사

미타 도시히로 美田敏宏 / 일본 준텐도(順天堂) 대학 의학부 열대의학기생충병학강좌 교수, M.D., Ph.D.

요시노 도모코 吉野知子 / 일본 도쿄 농공대학 대학원 공학연구원 생명기능과학부문 부교수, 공학 박사

이나가키 후미오 稻垣史生 / 일본 해양연구개발기구 고치(高知) 코어 연구소 소장대리, 농학 박사

이마치 히로유키 井町寬之 / 일본 해양연구개발기구 심해·지각내생물권연구분야 주임 연구원, 공학 박사

하나다 사토시 花田 智 / 일본 슈토(首都) 대학 도쿄 이공학계 생명과학전공 교수, 이학 박사

하타케야마 마사노리 ?山昌則 / 일본 도쿄 대학 대학원 의학계연구과 미생물학분야 교수, M.D., Ph.D.

핫토리 마사히라 服部正平 / 일본 와세다 대학 이공학술원 선진이공학연구과 교수, 공학 박사

후지이 다테오 藤井建夫 / 일본 도쿄 가정대학 대학원 객원 교수, 농학 박사

후쿠다 마사오미 福田雅臣 / 일본 니혼 치과대학 생명치학부 위생학강좌 교수, 치학 박사

히라이시 아키라 平石 明 / 일본 도요하시(豊橋) 기술과학대학 환경·생명공학계 교수, 이학 박사

1장 미생물의 분류와 진화

미생물 분류의 역사 / 최신 생물 분류 방법 / 세균의 구조 / 세균의 분류 / 고세균의 구조 / 고세균의 분류 / 진핵생물의 세포 ①~② / 진핵생물의 분류 ①~③ / 세균·고세균·진핵생물 / 세균의 진화 ①~③ / 미생물과 원소의 순환 / 가혹한 환경의 미생물 / 심해의 미생물 ①~③ / 해저 아래의 미생물을 찾는 조사 / 최심층부에서 발견한 미생물



2장 미생물의 감염증

피부·눈의 감염증 / 요로·성기의 감염증 / 호흡기의 감염증 / 구강·소화관의 감염증 / 심혈관계·전신의 감염증 / 신경계의 감염증



칼럼 곰팡이

칼럼 음식물의 부패



3장 미생물과의 싸움

면역학의 시작 / 자연 면역과 적응 면역 / T세포와 B세포의 몸속 순환 / 자연 면역 / 적응 면역 ― T세포 / 적응 면역 ― B세포 / 항생 물질의 발견 / 항생 물질의 타깃 / 약제 내성균 ①~④



칼럼 항균



4장 유용한 미생물들

사람의 몸에 서식하는 세균들 / 상재균의 분석 방법 / 상재균의 작용 ①~⑦ / 개개인 의 상재균 / 식품 산업과 세균 / 식품 산업과 누룩균 / 실험 도구와 세균 / 의료 현장과 세균 / 미생물의 여러 가지 응용 / 에너지를 만드는 세균 ①~③



에필로그

미생물과 질병의 치료

일본 뉴턴프레스