살리는 균, 죽이는 균, 서로 돕는 균

머리말

프롤로그-맨눈으로는 보이지 않는 생물, 미생물!
세균, 곰팡이, 바이러스
미생물이 존재하는 이유
미생물의 정체를 밝혀낸 선구자들
초대받지 않은 손님을 막아라!
중심원리 이야기
DNA만으로 세균종 구분하기

1 토마토의 해방일지-적과 싸울 것인가, 친구의 도움을 요청할 것인가
풋마름병 관찰하기
입장을 바꿔 랄스토니아 세균이 되어보자
병을 이겨낸 단 하나의 토마토?
틀린 그림 찾기
세균들의 연합
마지막 질문

2 만남은 새로운 과학으로 가는 문-산소가 없어도 살아가는 세균 이야기
똥을 삶아라!
뭔가 새로운 것
혐기세균은 어디에 있을까
혐기세균이 벼 뿌리 근처에 많은 이유
혐기세균의 결정인자는?

3 땅은 네가 지난여름에 한 일을 알고 있다-흙도 기억할 수 있을까
다시 만난 방울토마토
식물은 알고 있다
과학자들의 끝없는 경쟁
토양의 기억법
토양과 식물의 피드백
서로 돕는 존재들

4 모든 식물은 냄새를 풍긴다-세균들의 싱크로나이징
근권 미생물들은 왜 멀리 있어도 비슷할까
멀리 떨어진 친구에게 문자 보내기
대조군이 모든 것이다
이론과 현실의 차이
식물들의 냄새

5 소리로 식물병 막기
만남
식물도 소리를 들을 수 있을까
소리 실험 이전에 필요한 것들
토마토야, 제발 천천히 익어!
식물이 소리를 듣는다는 것을 어떻게 알까
소리로 식물의 병을 예방할 수 있을까
식물이 말을 한다고?

6 잘못 먹어서 좀비가 됐어!
좀비 초파리-‘장은 내가 먹고 싶은 것을 먼저 안다’
좀비 개미의 섬ㅤㅉㅣㅅ한 죽음
좀비 식물
정신질환과 장내 미생물

7 나무와 스컹크의 공통점-냄새로 병을 진단할 수 있을까
화상병의 기적적인 전략
겨울잠과 여름잠을 자는 세균
화상병을 어떻게 막을까
범인은 냄새를 남긴다

8 고정관념 깨뜨리기-식물의 병이 동물의 병이 될 수 있을까
당연하다고 생각하는 것을 의심하기
병에 대한 고정관념
미친 생각 실험하기-식물의 병을 동물에게 접종하기
대식세포, 얼음!
단백질과 단백질의 싸움에서 승리하기
아무도 하지 않은 실험을 논문으로 발표할 때의 어려움

9 108번뇌와 항생제-새로운 항생물질 칵테일 찾기
항생제 개발, 끝없는 윤회의 시작
항생제에 관한 문제들
세균의 아킬레스건 찾기
폴리믹신 항생제의 역사
잠자는 숲속의 항생제 깨우기
폴리믹신 첨가제 108번 화합물
폴리믹신은 108번을 어떻게 도울까
항생제 개발의 모순 돌아보기

10 균은 의외로 많은 일을 한다-플라스틱 분해 곤충 이야기
조금 불편한 동물실험 모델 이야기
생쥐 대신 나방을 선택하는 이유
벌레들의 탈출
애벌레에게 칵테일을 먹여보자
알아서 플라스틱을 분해하는 곤충?
파랑새 증후군
물에 젖는 플라스틱 만들기

11 대장암을 막기 위해 신종플루 치료제를 먹는다고?-물고기로 장내 미생물 연구하기
모델 동물 이야기-물고기로 암 실험을 한다고?
대장에 염증 일으키기
물고기 안의 범인을 찾아라!
에로모나스는 어떻게 장을 차지할 수 있었을까
타미플루를 다르게 이용하기

12 배 속의 균이 바꾼 내 모습-곤충의 변신은 무죄
“박사님, 이상해요!”
변태를 촉진하는 항생제
그람양성균은 어떤 역할을 할까
그람양성 장내구균이 가지고 있는 것은?
번데기가 될 때 장내구균은 어떻게 줄어들까
아직도 풀지 못한 숙제들

13 세균 수프로 마스크 여드름을 막아라!-적의 적과 친구를 찾아라!
과학은 ‘새로움’이라는 씨앗으로 시작한다
마스크를 쓰면 여드름이 나는 이유
산 너머 산
사람으로부터 샘플을 모으는 시간
여드름 세균의 출신은?
항생제의 전철을 밟지 않으려면
간접적 도움도 도움이다-적의 적은 친구

맺음말
참고문헌

지구에 존재하는 미생물들의 주요 기능은 유기물을 분해하는 것이다. 화성이나 달에는 미생물이 존재하지 않기 때문에 음식물을 쓰레기통에 넣더라도 영원히 그대로 남을 수 있다. 지구 상에서 유기물들이 썩으면서 냄새를 만드는 것도 어쩌면 축복인지 모른다. 지구 생태계에서 유기물이 분해되고 이산화탄소가 만들어지면 식물이 광합성을 하여 당을 만들어낸다. 이것을 동물이 먹으면 다시 미생물이 동물의 장 속에서 분해한다. 동물이 똥을 누면 다시 한번 미생물이 분해하여 다시 이산화탄소를 만든다. 이 과정에서 미생물들을 쏙 빼낸다면 어떤 일이 일어날까? 지구의 많은 생명을 미생물이 지탱하고 있다는 사실을 잊지 말아야 한다.

내가 박사과정을 마치고 한국으로 돌아와 한때 집중했던 실험 중 하나는 곤충의 공격에 대항하기 위해 식물이 뿌리에서 특별한 물질을 분비하여 곤충을 막을 수 있는 유용 미생물을 끌어들인다는 것이었다. 이렇게 식물이 끌어들인 유용 미생물은 직접 곤충을 죽이거나 식물의 면역을 증가시켜 곤충의 공격을 막아낸다.

병이 아니라 환경 스트레스에 의해서도, 다음 세대에 환경 스트레스에 대한 내성을 증가시키는 미생물이 토양 속에 존재하게 된다는 연구 결과도 보고되었다. 토양은 작년에 식물이 어떤 스트레스를 받았는지 고스란히 기억하고 있는 것이다.