안녕하세요. 알아두면 도움이 되는 지식을 전달하는 간호사 이경훈입니다.
얼음을 형성하는 박테리아, 특히 Pseudomonas syringae는 과학적으로 흥미로운 미생물입니다.
이 박테리아는 얼음 핵 형성 능력이 있는 것으로 알려져 있으며, 이는 특정 조건 하에서 물이 얼음으로 변화하는 과정을 촉진합니다.
"슈도모나스 시링가에란?"
슈도모나스 시링가에는 1902년 Van Hal에 의해 처음 보고되었으며, 라일락 나무에서 최초로 분리되어 시링가에로 명명되었습니다.
슈도모나스는 그람 음성균이며 호기성 세균입니다.
한 개 이상의 극성 편모를 이용하여 운동성이 존재하며, 22 ~ -30 'C에서 생장할 수 있습니다. 
슈도모나스 시링가에가 활용된 계기
슈도모나스 시링가에는 InaZ라는 빙핵 단백질이 있고, 얼음핵을 만들어 감염된 식물조직에 서리 손상을 입히는데, 이 InaZ 단백질을 이용한 다양한 물질이 개발되었습니다.
스티븐 린도우와 니콜라스 파노파울로스는 슈도모나스 시링가에에 감염된 식물체가 그렇지 않는 식물체보다 더 높은 온도에서 냉해 피해가 발생하는 것을 발견하였습니다.
이들은 슈도모나스 시링가에에 InaZ 라는 단백질이 얼음을 쉽게 만드는데 필요한 얼음 핵을 제공해 비교적 높은 온도에서도 식물체에 얼음을 만든다는 것을 발견하였습니다.
현재는 이 얼음 핵단백질에 관련한 유전자의 염기서열을 밝혀 유전자 재조합 미생물을 만들어, 스키장에 눈을 만들 때 이용되기도 하고 얼음 핵단백질 유전자를 제거한 미생물을 이용한 농작물의 냉해를 막기 위한 수단으로 사용할 수 있다는 연구도 진행 중입니다.
얼음을 만드는 원리
슈도모나스 시링가에는 특수한 단백질을 분비합니다.
이 단백질은 물 분자를 구조적으로 정렬하여 얼음 결정화를 촉진합니다.
일반적으로 물은 0 'C에서 얼지만, 이 박테리아가 생성하는 단백질은 물이 그보다 더 높은 온도에서 얼게 할 수 있습니다.
이러한 과정은 얼음 핵 형성 이라고 하며, 물이 과냉각 상태(빙결점 이하의 온도에서도 액체 상태로 남아 있는 현상)에서 더 쉽게 얼도록 합니다.
마치며
슈도모나스 시링가에 외에도 다른 종의 박테리아에서도 비슷한 얼음 핵 형성 능력이 발견되고 있으며, 이들의 생물학적 및 환경적 역할을 이해하기 위한 연구가 계속 되고 있습니다.
이러한 박테리아의 작용 메커니즘을 이해하는 것은 환경 과학, 기상학, 농업과 같은 다양한 분야에 응용될 수 있는 중요한 정보를 제공합니다.
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