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'''세균의 노화''' (bacterial senescence 또는 bacterial aging)는 나이가 들어감에 따라 개별 [[세균]]의 점진적인 세포 기능의 감소를 의미한다. 노화 지표는 분열 속도 감소와 사망률 증가를 포함한다.

세균에서의 노화의 근본적 원인은 노화 요소(aging factor)라고 불리는 해로운 구성 요소(deleterious component)의 축적으로 생각된다. ''[[Caulobacter crescentus]]''같은 비대칭 분열 세균은 복제적 노화(replicative aging)의 징후를 보여준다.<ref name="ReferenceA">{{저널 인용| last1 = Ackermann | first1 = M. | last2 = Stearns | first2 = S. C. | last3 = Jenal | first3 = U. | year = 2003 | title = Senescence in a bacterium with asymmetric division | url = | journal = Science | volume = 300 | issue = 5627| pages = 1920–1920 | doi = 10.1126/science.1083532 | pmid=12817142}}</ref> 대칭 분열 세균의 결과는 좀 더 미묘하다. 예를 들어, 특정 실험 조건에서 [[대장균]](''[[Escherichia coli]]'')은 그것의 분열에서의 미묘한 비대칭성으로 복제적 노화의 징후를 보여준다.<ref name="ReferenceB">{{저널 인용| last1 = Stewart | first1 = E. J. | last2 = Madden | first2 = R. | last3 = Paul | first3 = G. | last4 = Taddei | first4 = F. | year = 2005 | title = Aging and Death in an Organism That Reproduces by Morphologically Symmetric Division | url = | journal = PLoS Biology | volume = 3 | issue = 2| page = e45 | doi = 10.1371/journal.pbio.0030045 | pmid=15685293 | pmc=546039}}</ref><ref name="ReferenceC">{{저널 인용| last1 = Lindner | first1 = A. B. | last2 = Madden | first2 = R. | last3 = Demarez | first3 = A. | last4 = Stewart | first4 = E. J. | last5 = Taddei | first5 = F. | year = 2008 | title = Asymmetric segregation of protein aggregates is associated with cellular aging and rejuvenation | journal = Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America | volume = 105 | issue = 8| pages = 3076–3081 | doi = 10.1073/pnas.0708931105 | pmid = 18287048 | bibcode = 2008PNAS..105.3076L | pmc=2268587}}</ref><ref name="pmid20537537">{{저널 인용|quote= |last=Wang |first=Ping |authorlink= |author2=Lydia Robert |author3=James Pelletier |author4=Wei Lien Dang |author5=Francois Taddei |author6=Andrew Wright |author7=Suckjoon Jun |year=2010 |title=Robust Growth of E. coli |journal=Current Biology |volume=20 |issue=12 |pages=1099–103 |doi=10.1016/j.cub.2010.04.045 |id= |url= http://www.cell.com/current-biology/abstract/S0960-9822(10)00524-5 |pmid= 20537537 |pmc=2902570 }}</ref>

== 노화에 기여하는 요소 ==
노화 요소는 그것을 가지고 있는 개체의 적응도 감소에 극단적으로 기여하는, 세포 요소(cellular component)에 대한 회복할 수 없는 손상으로 정의될 수 있다. 추정되는 노화 요소는 손상된 DNA 가닥, 낡은 세포 표면 물질, 그리고 잘못 접히거나 결집된(aggregated) 단백질을 포함한다. 개별 세균이 엄마 세포의 오래된 [[세포 극]](cell pole)과 새롭게 합성된 세포 극을 물려받으므로 복제하는 대장균(''[[E. coli]]'')의 세포 극(cell pole)은 자주 노화 요소의 대표로 사용된다. 손상되고 결집되거나 잘못 접힌 단백질인 봉입체(inclusion body)는 세포 생물의 노화에 기여함이 최근에 밝혀졌다.

단세포 생물에서의 노화는 딸 세포들에서의 노화 요소의 비대칭적 분리에서 발생하는 것으로 생각된다.<ref>미생물의 노화, 2005-02-11, KISTI, http://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=news&id=95966</ref><ref>Bacteria show signs of ageing : Nature News, 1 February 2005, https://www.nature.com/news/2005/050131/full/050131-6.html</ref> 단세포 생물에서의 손상의 차별적 분리는 전체 집단(overall population)의 적응도에 기여하는 것으로 보인다.<ref>{{저널 인용|url = http://www.pnas.org/content/103/40/14831.full|title = Aging may be a conditional strategic choice and not an inevitable outcome for bacteria|last = Watve|first = Milind|date = October 2006|journal = Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|volume = 103|issue = 40|pages = 14831–5|doi = 10.1073/pnas.0606499103 |pmid = 17001004|last2 = Parab|first2 = S.|last3 = Jogdand|first3 = P.|last4 = Keni|first4 = S.|bibcode = 2006PNAS..10314831W|pmc=1595437}}</ref><ref>Kirkwood, T. B. L. (1981). Repair and its evolution: survival versus reproduction. Physiological Ecology ; an Evolutionary Approach to Resource Use.</ref> 단세포 [[진핵 생물]] [[맥주효모균]] (''[[Saccharomyces cerevisiae]]'')은 엄마 세포가 해로운 노화 요소를 가지고 있음으로써 딸 세포가 [[회춘]](rejuvenation)하게 한다.<ref>{{저널 인용| last1 = Aguilaniu | first1 = H. | last2 = Gustafsson | first2 = L. | last3 = Rigoulet | first3 = M. | last4 = Nystroem | first4 = T. | year = 2003 | title = Asymmetric inheritance of oxidatively damaged proteins during cytokinesis | url = | journal = Science | volume = 299 | issue = 5613| pages = 1751–1753 | doi = 10.1126/science.1080418 | pmid = 12610228 | bibcode = 2003Sci...299.1751A }}</ref>

== 비대칭 분열 세균에서의 노화 ==
세균 노화에서의 잘 확립된 예는 ''[[Caulobacter crescentus]]''이다. 이 세균은 이것의 일생을 운동성(mortile) [[유주 세포]](swarmer cell)로 시작한다. 일단 이 세포가 적절한 기질을 발견하면 그 [[유주세포]]는 [[자루 세포]](stalked cell)로 [[분화]](differentiate)한다. 그 후 [[자루세포]]는 생식적으로 활성화되고 새로운 유주 세포를 만든다. 개별 유주 세포에 의해 시간 당 생성되는 자손의 숫자는 나이가 들어감에 따라 줄어든다.<ref name="ReferenceA"/> 이것이 세균 노화의 첫번째 증거이다.<ref>{{저널 인용| last1 = Nystroem | first1 = T | year = 2007 | title = A bacterial kind of aging | url = | journal = PLOS Genetics | volume = 3 | issue = 12| pages = 2355–2357 | doi = 10.1371/journal.pgen.0030224 }}</ref>

== 대칭 분열 세균에서의 노화 ==
[[대장균]](''[[E. coli]]'')처럼 대칭적 분열을 하는 생물은 [[불사]]라고 생각되었다.<ref>{{저널 인용| last1 = Moseley | first1 = J. B. | year = 2013 | title = Cellular Aging: Symmetry Evades Senescence | journal = Current Biology | volume = 23 | issue = 19| pages = R871–R873 | doi = 10.1016/j.cub.2013.08.013 | pmid = 24112980 | pmc=4276399}}</ref> 그러나, 새로운 세포 극(cell pole)과 오래된 세포 극의 물려받음을 추적한 결과 대장균에서의 노화의 증거가 발견되었다. 연속하여 오래된 세포 극을 받은 세포는 상당한 성장 속도의 감소를 보여줬다.<ref name="ReferenceB"/> Stewart 등이 수행한 연구에서 부여진 성장 속도의 감소는 오래된 세포 벽 근처에서 봉입체(inclusion boby)의 차별적 국소화(preferential localization)에 기인하는 것으로 보인다.<ref name="ReferenceC"/> 이 국소화는 거대한 응집(large aggregate)의 느린 확산 속도와 [[핵양체]](nucleoid)에 의한 응집체(the aggregate)의 배제에 의한 수동적 결과로 보인다.<ref>{{저널 인용| last1 = Coquel | first1 = A.-S. | last2 = Jacob | first2 = J.-P. | last3 = Primet | first3 = M. | last4 = Demarez | first4 = A. | last5 = Dimiccoli | first5 = M. | last6 = Julou | first6 = T. | display-authors = 6 | last7 = Moisan | first7 = Lionel | last8 = Lindner | first8 = Ariel B. | last9 = Berry | first9 = Hugues | year = 2013 | title = Localization of Protein Aggregation in Escherichia coli Is Governed by Diffusion and Nucleoid Macromolecular Crowding Effect | url = | journal = PLOS Computational Biology | volume = 9 | issue = 4| page = 4 | doi = 10.1371/journal.pcbi.1003038 | bibcode = 2013PLSCB...9E3038C |arxiv = 1303.1904 }}</ref> [[노화]](aging)의 비슷한 [[기작]](mechanism)이 대칭적으로 분열하는 ''[[Schizosaccharomyces pombe]]''에서도 발견된다.<ref>{{저널 인용| last1 = Coelho | first1 = M. | last2 = Dereli | first2 = A. | last3 = Haese | first3 = A. | last4 = Kühn | first4 = S. | last5 = Malinovska | first5 = L. | year = 2013 | title = Fission yeast does not age under favorable conditions, but does so after stress | doi = 10.1016/j.cub.2013.07.084 | journal = Current Biology | volume = 23| issue = | pages = 1844–52| pmid=24035542 | pmc=4620659}}</ref>


그러나 대장균 노화의 최초 발견은 좀 더 최근의 [[미세유체공학]](microfluidics)에 기반한 연구에서 각 대장균이 비록 각 세포 분열마다 사망률은 증가했을지라도 수백번의 세포 분열에 거쳐 동일한 성장 속도를 보여주었다는 연구 결과에 의해 부분적으로 반박된다.<ref  name="pmid20537537" /> 이 불일치는 아마도 이 두 실험에서의 아가 패드(agar pad)와 미세유체공학 기기(microfludic device)라는 다른 배양 방법(culturing method)에 기인했을 가능성이 있다.

== 같이 보기 ==
* [[노화]] (aging)
* [[생물학에서의 영생]] (biological immortality)
* [[생물학적 노화]] (senescence 또는 biological aging)

== 참조 ==
<references />

[[분류:세포생물학]]
[[분류:노화]]
[[분류:불로장생]]
[[분류:노쇠]]