생명활동에서 개체간 신호전달은 매우 중요한 현상입니다. 사람의 경우 수많은 언어, 신호, 상징체계를 통하여 개체간에 의사소통과 집단적 상호작용을 수행합니다. 우리가 흔히 사회활동이라고 부르는 이런 집단행동은 개인행동에 비해 매우 효율적이며 생산적이어서, 발달된 의사소통을 구사하는 생물집단일수록 보다 강력한 생존력과 생산력을 보여줍니다. 사람들은 언어, 상징, 신호를 통해 의사를 소통하지만, 동물들도 소리, 배설물, 냄새 등 다양한 방법으로 의사를 소통합니다. 이런 의사소통은 식물, 곤충, 곰팡이 등에도 존재하고, 생명체를 구성하는 단위인 세포들에게도 있습니다. 일반적으로 구조가 단순한 생물일수록 감각기관이 제한되기 때문에 물리신호보다는 화학신호를 사용하게 됩니다. 페로몬이 대표적인 것으로, 주로 식물이나 곤충에 의해 사용되는 화학 신호물질입니다. 호르몬은 몸속의 각 세포들이 상호간 신호전달을 위해 사용하는 화학물질입니다. 언어가 사람의 사회활동을 가능하게 하는 것 처럼, 이들 신호물질들도 개체간, 세포간에 집단적, 조직적 행동을 가능하게 합니다.최근 미생물학의 발전은 이러한 신호전달체계가 박테리아와 같은 미생물에도 존재한다는 사실을 밝혀내었습니다. 미생물들은 특정 화학물질을 이용하여 주변에 있는 다른 미생물에 신호를 전달하고 그들의 생리를 변화시킴으로써 집단행동을 유발할 수 있습니다. 세균의 대표적 집단행동으로는 병독소 분비를 통한 급성 감염, 숙주에 집단적 기생 혹은 공생, 생물막 형성, 포자낭 형성, 항생제 내성 유전자와 같은 유전물질의 교환등이 있는데, 이러한 행동들은 환경변화에 따라 분비된 특정 신호물질에 군집내 미생물들이 일사 분란하게 반응하여 필요한 생리적 변화를 일으킴으로써 수행되게 됩니다. 이러한 신호전달은 동종간 뿐만 아니라 이종간, 혹은 미생물과 고등생물간에도 일어날 수 있다고 생각되고 있습니다. 최근 들어 미생물들의 집단행동, 혹은 사회적 행동을 연구하는 새로운 분야를 사회 미생물학 (Sociomicrobiology)이라는 용어로 지칭하기 시작하였습니다. 그럼 미생물을 이용해서 사회적 행동양식을 연구한다는 것이 어떤 의미가 있을까요? 사실 고등생물의 사회적 행동양식은 심리적 요인이나 개인적 취향등 매우 복잡한 요인에 의해 영향을 받습니다. 따라서 같은 상황에서도 반복적으로 일어나지 않을 수 있고, 어떤 행동을 나타나게 한 가장 중요한 생물학적 요인을 찾기가 쉽지 않은 경우도 있습니다. 하지만 미생물의 경우는 다소 모호한 요인들을 가능한 한 배제하고, 환경적 요인과 미생물 자체의 유전적 요인에 의해 결정되는 행동양식을 관찰할 수 있다는 장점이 있습니다. 따라서 특정 유전인자가 집단행동양식을 어떻게 바꿀 수 있는지를 정성, 정량적으로 측정하거나 예측할 수 있고, 이를 이용하여 원하는 결과를 디자인 할 수도 있다는 의미가 있습니다. 물론 이것을 진정한 의미의 '사회성'이라고 볼 수 없다고 할 수도 있겠으나, 나름대로 의미있는 학문적 시도라고 생각되기 때문에 여기 지면을 빌어 한번 소개해 봅니다.

이준희*. Dental biofilm에 대하여. Biochemistry and Molecular Biology News. 6:1-5, 2008

이준희*. 생물막 (biofilm)에 대한 최신 연구 동향. Biochemistry and Molecular Biology News. 9:34-39, 2007