서문 xvii
저자들에 관하여 xix
Study Aids xx
역자서문 xxi
역자정보 xxii
단원 I 미생물의 활동 1
제1장 미생물의 세계 2
서론 3
미생물이란? 3
미생물의 오랜 역사 5
미생물의 작은 크기 6
무수한 미생물의 존재 8
생장과 존속 8
미생물의 생존환경 9
지구를 만든 미생물 11
생존하기 12
미생물의 협동 13
결론 15
학습문제 15
단원 II 구조와 기능 17
제2장 원핵세포의 구조와 기능: 외피와 부속기관들 18
원핵세포 19
현미경 20
새로운 현미경 21
주사근접 탐침 현미경(scanned-proximity probe microscope) 21
분자 염색들 21
원핵세포들의 복잡한 외피와 부속기관들 22
세포막 22
세포막이 보호되는 방법 23
그람양성 용액 23
그람음성 용액 26
항산성 용액 28
결정질 표층들 29
세포벽이 없는 세균: 마이코플라즈마 29
고세균의 세포 외피 30
캡슐, 편모 그리고 필리: 어떻게 원핵생물들은 특정 환경에 대처하는가? 31
캡슐과 점질층 31
편모 32
필리 35
학습문제 37
제3장 원핵세포 구조와 기능: 세포내부 38
일반적인 고찰 39
핵양체(Nucleoid) 39
세포질 44
봉입(inclusion)과 소낭(vesicle) 45
기낭(gas vesicle) 45
광합성과 화학합성을 위한 세포소기관들 46
카르복시소옴 46
엔테로소옴 47
저장과립과 기타 47
결론 48
학습문제 48
단원 III 생장 49
제4장 미생물 개체군들의 생장 50
서론 51
세균배양의 생장 측정법 53
언제 생장속도를 측정해야 하는가? 54
생장 법칙 55
균형 생장 57
연속 배양 58
세포의 생리는 생장률에 의해 어떤 영향을 받는가? 59
온도, 정수압, 삼투압, 그리고 pH의 영향 61
온도 62
생장률에 대한 영향 62
미생물의 온도반응 분류 62
극한 온도에서의 생장한계 63
치사효과 66
정수압(hydrostatic pressure) 67
삼투압 67
pH 68
결론 68
학습문제 69
제5장 세포형성 70
서론 71
생장대사: 무생물에서 생물을 만든다 71
생장대사의 구조 73
하나로부터 두 개 만들기 74
세포구조 조립 75
거대분자 형성 76
빌딩블록(building block) 합성 76
에너지 생성(fueling) 77
생장대사의 지구적 영향 80
지구의 화학적 순환과정 80
생물학적 환경정화 80
요약과 계획 81
학습문제 81
제6장 에너지 생성 82
에너지 생성 반응의 개요 83
에너지와 환원력 얻기 84
추진력과 추진력의 생성 84
기질 수준 인산화와 발효 87
막을 통한 이온 구배 90
호흡 91
광합성 94
효소펌프 96
스칼라 반응(Scalar reactions) 96
산소와 생명 98
전구 대사물질(precusor metabolites) 만들기: 종속 영양세균 98
영양 획득 98
그람음성 세균의 세포막을 통한 수송 99
세포막을 통한 수송 100
연료공급 경로(Feeder pathways) 103
중앙 대사과정 104
중앙 대사과정의 일반 경로 104
중앙 대사과정의 보조 경로 106
중앙 대사과정의 다양성과 유연성 107
전구 대사물질 만들기: 독립영양체 109
캘빈 회로 109
기타 이산화탄소-고정 회로 110
요약 110
학습문제 111
제7장 생합성 112
일반 관찰 113
생합성과 영양소 113
세균학과 생합성 경로 113
생합성 경로의 개념 115
질소의 동화 118
주연: 글루탐산과 글루타민 118
글루탐산과 글루타민의 합성 120
암모니아의 획득 121
질소로부터 암모니아 122
황의 동화 122
인의 동화 124
빌딩 블록의 경로 124
아미노산 124
뉴클레오티드 125
당과 당 - 유사 유도체 126
지방산과 지질 126
요약 127
학습문제 127
제8장 거대분자의 조립 130
서론 131
DNA 132
복제의 개요 132
복제 개시 133
DNA 가닥 신장 135
복제 오류의 교정 136
복제 종결 138
DNA의 보호 139
핵양체의 결합 140
RNA 141
전사의 개요 141
RNA-P와 기능 141
전사 산물 142
전사 개시 142
프로모터 143
전사 개시 145
RNA 사슬 신장 145
전사 종결 146
전사체의 운명 146
mRNA의 삶과 죽음 147
안정 RNA의 변형과 결합 147
중합효소 붕괴와 유전체 조직화 148
단백질 149
단백질 합성의 특수 템포와 방식 149
번역 151
단백질 합성의 개시 151
폴리펩티드 사슬 신장 153
번역 종결 155
단백질의 가공 156
공유 변형 156
단백질 접힘 157
단백질의 위치 이동 158
외피 형성 162
외피 형성의 문제 162
세포막 164
세포벽 165
외막 165
부속기관 166
캡슐 166
결론 166
학습문제 166
제9장 세포 분열 주기 168
서론 169
세균 세포 주기의 연구 전략 169
세포 주기 동안 DNA 복제 171
어떻게 DNA 복제는 조절되는가? 172
세포 분열 174
형태적 고려사항 174
어떻게 격막은 형성되는가? 175
어떻게 세균은 그 중간을 찾는가? 177
세포 분열과 DNA 복제 사이의 관계 178
세포 분열과 플라스미드 복제 180
원핵세포의 유사분열 유사과정 181
학습문제 182
단원 IV 유전 183
제10장 유전학 184
서론 185
원핵세포 사이의 DNA 교환 185
형질전환 186
인공적 형질전환 187
자연적 형질전환 188
형질도입 190
일반 형질도입 190
비진행성 형질도입 191
특수 형질도입 192
접합 193
그람음성 세균사이의 접합 193
그람양성 세균사이의 교배 195
돌연변이와 원핵생물사이의 유전자 변이의 근원 195
돌연변이 종류 196
돌연변이원천 197
돌연변이유발원 198
위치-지정 돌연변이 형성 200
유전체학 200
주석달기 201
연관성 202
결론 202
학습문제 202
제11장 진화 204
개요 205
거대분자의 염기 서열 206
서브유니트 리보좀 RNA 206
진화 표지로서의 단백질 208
공통조상 210
생명의 기원 211
세균진화의 기작 212
다위니즘(Darwinism) 212
신라마르키즘(Neo-Lamarckism) 213
초기 진핵생물과 내부공생 214
분자의 진화 216
결론 217
학습문제 217
단원 V 생리학 219
제12장 협동작용과 조절 220
개요 221
대사작용의 협동작용을 위한 증거 221
생합성의 협동작용 221
에너지 발생의 협동작용 222
중합과정의 협동작용 223
두 가지 조절 작용 223
효소활성의 제어 223
효소양의 제어 224
왜 두 가지 조절 작용인가? 224
단백질 활성의 조절 224
알로스테릭(Allosteric) 상호작용 224
생합성의 알로스테리 226
에너지발생의 알로스테리 226
공유결합성 변형 228
단백질양의 조절 228
오페론 발현의 조절 229
1 위치에서의 기작: 프로모터 인식 232
2, 3, 4 위치에서의 기작: 전사 억제, 활성, 그리고 향상 232
5 위치에서의 기작: sRNAs로 조절 233
6 위치에서의 기작: DNA 초나선(supercoiling) 234
7 위치에서의 기작: 변역 억제 234
8 위치에서의 기작: 감쇄 조절(attenuation) 234
9 위치에서의 기작: 안정성(stability) 238
10 위치에서의 기작: 단백질분해(proteolysis) 238
오페론 이상의 조절 239
오페론위의 조절 단위들 239
광범위한 조절 시스템의 예들 242
조절 장치의 협동 상호작용 245
요약과 결론: 협동작용과 반응을 위한 네트워크 245
학습문제 246
제13장 환경에서의 성공 248
서식지에서의 미생물 249
세포로서 스트레스에 대한 대응 250
스트레스의 본질 250
스트레스 반응의 개요 251
환경의 감지 251
복잡한 반응을 위한 복잡한 회로 252
스티뮬론(stimulon)의 모니터링 252
주요 스트레스 반응 네트워크 256
광범위 반응 네트워크 257
PSS의 조절 257
근본적인 스트레스 반응: 정지기(stationary phase) 259
스트레스 반응과 미생물 다양성 261
스트레스 반응과 수적인 안전성 263
탈출에 의한 스트레스 대응 263
편모 운동 263
스와밍운동(swarming motility) 265
활주운동(gliding motility) 266
휘둘림운동(twiching motility) 267
군집노력에 의한 스트레스 대응 268
개체군 감지 268
조직화된 군집의 형성 269
균체밀도 감지, 운동성, 그리고 생물막형성 270
결론 270
학습문제 271
제14장 분화와 발생 274
개요 275
내생포자 277
특성 277
계통학적 분포 277
형성 277
프로그래밍과 조절 279
Spo0A의 활성 280
Spo0A~P의 활성 281
포자형성: 그룹활동 281
Caulobacter crescentus의 발달 282
세포주기 282
발달의 유전자 조절 283
Myxobacteria의 발달 284
발달의 조절 285
분화와 발달을 하는 다른 세균 286
결론 287
학습문제 287
단원 VI 다양성 289
제15장 원핵 미생물 290
서론 291
원핵생물 다양성의 질서 291
원핵생물 종 293
원핵생물 다양성의 크기 294
원핵생물의 상위 분류군 297
고세균(ARCHAEA, 아케아) 297
크렌아케아 문(Crenarchaeota) 299
유리아케아 문(Euryarchaeota) 300
메탄생산균(Methanogens) 300
극호염균(extreme halophiles) 301
세균(BACTERIA) 302
문 B4: 데이노코커스-써머스(Deinococcus-Thermus) 303
문 B10: 시안세균(Cyanobacteria) 306
문 B12: 프로테오박테리아(Proteobacteria) 307
알파프로테오박테리아 307
베타프로테오박테리아 및 감마프로테오박테리아 309
문 B14: 엑티노박테리아(Actinobacteria) 309
결론 310
학습문제 311
제16장 진핵 미생물 312
서론 313
균류 314
효모 315
균류의 생활사 316
효모는 왜 널리 쓰이는 유전학 연구의 도구인가? 318
원생생물 319
짚신벌레 속(Paramecium) 319
말라리아원충(Plasmodium), 말라리아를 일으키는 기생충 322
규조류와 여러 조류들 325
결론 328
학습문제 328
제17장 바이러스, 비로이드, 프리온 330
서론 331
크기 및 모양 331
생태 및 분류 334
바이러스의 복제 335
부착과 침투 335
바이러스 핵산의 합성: 변이의 주제 337
바이러스 단백질의 생산 339
비리온의 조립과 숙주세포로부터의 방출 341
바이러스 증식의 관찰 및 정량 341
용원성과 숙주 유전체로의 통합 342
서론 342
어떻게 잠재성 파아지의 유전체가 숙주세포의 유전체로 통합되는가? 344
어떻게 통합된 바이러스 유전체가 휴면상태로 남아 있는가? 344
무엇이 바이러스의 유도를 야기하는가? 345
용균과 용원 사이의 결정 346
용원의 유전학적 중요성은 무엇인가? 347
진화에서 용원의 효과는 무엇인가? 348
비로이드와 프리온 348
비로이드 348
프리온 350
결론 351
학습문제 352
단원 VII 상호작용 353
제18장 생태학 354
개괄 355
미생물 생태학의 연구방법 357
농화배양 358
실험실과 자연환경에서 미생물 연구 358
생지화학적 순환 361
탄소 및 산소 순환 362
질소 순환 364
황 순환 368
인 순환 368
고체 기질 369
미생물 생태계 370
토양 370
해양 370
미생물, 기후, 그리고 날씨 372
미생물 생태학의 미래 373
결론 354
학습문제 374
제19장 공생, 포식, 항생작용 376
공생 377
서론 377
미토콘드리아, 엽록체, 진핵세포의 기원 378
곤충의 세균성 내부공생체 : 세포소기관의 형성? 381
질소고정 세균과 콩과식물 385
반추위(rumen)와 미생물 388
살생적 협력을 통해 얻어지는 먹이: 세균과 선충류 390
잎을 자르는(leaf-cutting) 개미, 곰팡이 그리고 세균 391
기생으로 인한 행동 변화 393
무모한 쥐와 치명적인 매력 393
기어오르게 재촉함 394
꽃이 언제 꽃이 아닐까? 394
포식 395
항생제와 박테리오신 398
결론 399
학습문제 400
제20장 감염: 척추동물 숙주 402
서론 403
만남(Encounter) 404
침입(Entry) 405
정립(becoming established) 405
손상 유발 406
숙주의 방어 407
선천 방어 408
외부 장벽 408
조직 내부 408
보체계(The complement system) 409
식세포
미생물은 선천 방어체계를 어떻게 회피하는가? 414
미생물은 보체로부터 자신을 어떻게 방어할까? 415
미생물은 식균세포로부터 자신을 어떻게 방어할까? 415
세포내 생활 416
적응 방어 416
항체 416
세포 매개 면역 418
면역학적 기억 420
미생물은 적응 면역으로부터 어떻게 자신을 방어하는가? 421
방어 기작의 조화로운 완성 422
결론 422
학습문제 422
제21장 감염; 미생물 424
서론 425
여러 가지 사례 426
비교적 “간단한” 감염성 질병인 파상풍 426
대장균 O157:H7에 의해 발생하는 복잡한 감염인 출혈성 대장염 428
TB, 숙주 반응에 의해 주로 야기되는 질병 432
전염성 단핵증: “키스병” 435
어떻게 EBV가 전염성 단핵증을 발생시키는가? 437
어떻게 EBV가 체내에 존속할 수 있는가? 437
어떻게 EBV가 암의 원인이 되는가? 438
HIV 감염과 에이즈 439
결론 442
학습문제 443
제22장 미생물과 인간 역사 444
서론 445
감염성 질병은 어떻게 변화하는가? 447
전쟁 속의 미생물 449
천연두 449
탄저병 450
무기로 사용되는 탄저병 452
미생물학적 전략 452
미생물 세상에서 위험에 대한 대처 453
공중 위생 453
백신 453
항미생물제제 454
결론 454
추천 도서 455
학습문제 455
제23장 미생물을 이용하는 일 456
서론 457
다양하게 사용되는 미생물 457
더 좋은 와인 만들기: 유산발효(malolactic fermentation) 459
나무 보호하기와 눈 만들기: ice-minus 세균 460
단백질 제제를 만들기 위해 사용되는 미생물: 인슐린과 인간성장호르몬(hGH) 462
미생물 효소: 옥수수로부터 생산되는 감미료 463
생물학적 살충제: Bt 468
오염물질 복구: 생물적 환경정화 469
결론 471
학습문제 471
용어해설 475
학습문제 해답 491
국문 찾아보기 503
영문 찾아보기 509
