박테리아는 왜 항생제에 내성을 갖게 되며, 이 과정이 진화와 어떤 관련이 있을까요?
미생물의 진화 메커니즘과 항생제 내성의 위험성을 이해하고 싶어요. 어떤 질병에 대해서 백신이 나오면 잠시 뿐이고 또 변이를 일으키는 경우가 있잖아요. 그럴 수 있는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 박창민 수의사입니다. 항생제 내성이 가능한 이유는 내성을 가질 수 있는 플라즈미드 DNA 때문입니다. 생물의 생존 본능입니다. 감사합니다.
박테리아가 항생제에 내성을 획득하는 것은 주로 돌연변이에 의한 경우가 많습니다.
박테리아는 빠른 속도로 분열하며, 이 과정에서 유전자에 돌연변이가 발생할 수 있습니다. 이러한 돌연변이 중 일부는 항생제의 작용을 방해하거나 무력화시키는 효과를 가져올 수 있고, 그런 개체만 살아남아 결국 항생제에 내성을 가지는 것입니다.
즉, 항생제가 투여되면 내성이 없는 박테리아는 죽고, 내성을 가진 박테리아만 살아남게 되고, 이러한 과정에서 살아남은 내성 박테리아는 번식하여 개체수를 늘려나가게 되는 것이죠.
사실 박테리아의 항생제 내성 획득은 진화가 실제로 일어나고 있음을 보여주는 가장 명확한 증거 중 하나입니다.
또한 항생제라는 환경 변화에 적응하기 위해 내성을 가진 개체가 선택되는 것은 자연 선택의 대표적인 예이기도 합니다.
결론적으로 다양한 종류의 항생제에 대한 내성이 나타나는 것은 박테리아가 다양한 환경에 적응하면서 진화해 온 결과입니다.
박테리아가 항생제에 내성을 갖게 되는 이유는 자연선택과 돌연변이 때문입니다. 항생제를 사용하면 내성 돌연변이를 가진 박테리아만 살아남아 증식하며, 이 과정에서 내성이 퍼집니다. 이는 진화의 원리인 적응과 선택이 작용하는 예로, 유리한 유전적 변이가 환경에 따라 생존 가능성을 높이는 방식입니다. 바이러스의 변이와 비슷하게, 병원체는 유전물질 복제 과정에서 돌연변이가 발생하고, 선택압에 의해 생존에 유리한 변종이 확산됩니다. 이는 항생제 남용과 잘못된 사용이 내성균 확산을 가속화할 수 있음을 보여줍니다.