이종 생물

Xenobiotic
외계 생물학과 혼동하지 말 것.

이종 생물은 자연적으로 생성되지 않거나 존재한다고 예상되지 않는 유기체 내에서 발견되는 화학 물질이다.또한 평상시보다 훨씬 높은 농도로 존재하는 물질을 덮을 수 있습니다.천연 화합물은 또한 하수 처리장 하류에서 발견되는 물고기에 의한 자연 인간 호르몬의 섭취나 [1]포식자에 대한 보호로서 일부 유기체에 의해 생성된 화학적 방어와 같은 다른 유기체에 의해 흡수된다면 이종 생물체가 될 수 있다.

그러나 이종생물학이라는 용어는 다이옥신이나 폴리염화비페닐과 같은 오염물질과 생물에 미치는 영향의 맥락에서 매우 자주 사용된다. 왜냐하면 이종생물학이 인간에 의해 합성되기 전에는 자연에 존재하지 않았던 전체 생물 시스템에 이질적인 물질로 이해되기 때문이다.이종생물학이라는 용어는 그리스어 = 외국인, 이방인, β-생물학 = 생활에서 유래했으며, 형용사 -ι -, -ή, - (-(티코스, - -, -on)의 그리스어 접미사 -에서 유래했다.

이종생물제는 발암물질, 약물, 환경오염물질, 식품첨가물, 탄화수소 및 살충제로 분류될 수 있다.

이종생물대사

인체는 이생생물 대사를 통해 이생생물제를 제거한다.이것은 이생균제의 비활성화 및 배설로 구성되며 대부분 간에서 발생한다.배설 경로는 소변, 대변, 호흡, 땀이다.간 효소는 먼저 활성화(이생생물체의 산화, 환원, 가수분해 및/또는 수화)한 후 활성 2차 대사물을 글루쿠론산, 황산 또는 글루타티온과 결합시키고 이어서 담즙 또는 소변의 배설에 관여한다.이종생물대사에 관여하는 효소군의 예로는 간 마이크로솜 시토크롬 P450이 있다.이 효소들은 약물의 분해에 책임이 있기 때문에 이 효소는 제약업계에 매우 중요하다.이 독특한 시토크롬 P450 시스템을 가진 종은 Drosophila Mettleri로, 괴사성 삼출액과 괴사성 플롯으로 습윤된 흙을 포함한 더 넓은 보금자리 범위를 이용하기 위해 이생생물학적 내성을 이용합니다.

비록 우리 몸은 이생생물대사를 통해 독성이 낮은 형태로 줄인 후 배설함으로써 이생생물제를 제거할 수 있지만, 경우에 따라서는 더 독성이 강한 형태로 전환될 수도 있다.이 과정은 생체활성화라고 불리며,[2] 미생물의 구조적, 기능적 변화를 초래할 수 있다.이종생물제에 대한 노출은 물질에 따라 특정 세균군의 크기를 늘리거나 줄임으로써 미생물 군집 구조를 교란시킬 수 있다.발생하는 기능적 변화는 물질에 따라 다르며 스트레스 반응 및 항생제 내성과 관련된 유전자의 발현 증가, 생성된 대사물 수준의 변화 [3]등을 포함할 수 있다.

유기체는 또한 외래 생물에 내성을 갖도록 진화할 수 있다.예를 들어, 거친 피부의 도롱뇽에서 테트로도톡신 생성의 공진화와 포식자인 커먼 가터 스네이크에서 테트로도톡신 내성의 진화를 들 수 있다.이 포식자-사료 쌍에서, 진화적 군비 경쟁은 뱀의 [4]독소 수준과 그에 상응하는 높은 수준의 내성을 만들어냈습니다.이 진화적 반응은 독소가 작용하는 변형된 형태의 이온 통로에 바탕을 두고 있으며, 그래서 [5]그 효과에 저항하게 된다.이종 생물 내성 메커니즘의 또 다른 예는 [6]곤충에게 주로 나타나는 ATP 결합 카세트(ABC) 수송체의 사용이다.이러한 운반체는 세포막을 통해 독소를 운반할 수 있게 함으로써 내성에 기여하고, 따라서 세포 내에 이러한 물질이 축적되는 것을 방지한다.

환경 내 제노바이오틱스

주요 기사:환경 이생생물

이종 생물 물질은 수량이 많기 때문에 하수 처리 시스템의 문제이며, 각각 어떻게 제거할 것인가(그리고 시도할 가치가 있는가)에 대해 문제를 제기할 것이다.

일부 외래 생물 물질은 분해에 내성이 있다.폴리염화비페닐(PCBs), 다환방향족탄화수소(PAHs), 트리클로로에틸렌(TCE) 등의 이종생물제는 불요불급한 성질 때문에 환경에 축적되며 독성과 축적 때문에 환경 문제가 되고 있다.이는 특히 지하 환경 및 수원과 생물학적 시스템에서 발생하며, 인간의 [7]건강에 영향을 미칠 수 있다.오염의 주요 원인 중 일부와 환경으로의 이종 생물제의 도입은 제약, 화석 연료, 펄프, 종이 표백, [8]농업과 같은 큰 산업으로부터 온다.예를 들어 플라스틱 및 농약과 같은 합성 유기 염화물이나 폴리아로메틱 탄화수소(PAHs)와 같은 자연 발생 유기 화학 물질 및 원유와 석탄의 일부일 수 있습니다.

미생물은 이 환경오염 문제에 대한 실행 가능한 해결책이 될 수 있습니다. 이 방법은 생물적 [9]개선이라고 알려져 있습니다.미생물은 에너지원과 [8]같은 화합물을 이용하기 위해 수평 유전자 이식을 통해 환경에 도입된 이생생물제에 적응할 수 있다.이 과정은 미생물의 대사 경로를 조작하여 특정 환경 조건 하에서 유해한 이종 생물 물질을 보다 바람직한 [8]속도로 분해하도록 추가로 변경될 수 있다.생물중심의 메커니즘은 유전공학적으로 미생물을 조작하고 자연적으로 발생하는 이생생물 분해 [9]미생물을 격리하는 것을 포함한다.미생물이 특정 이생균을 대사하는 능력을 담당하는 유전자를 규명하기 위한 연구가 수행되었고, 이 연구는 [9]이 목적을 위해 특별히 미생물을 개발하는데 사용될 수 있다고 제안되었다.현재 경로는 다른 유기체에서 발현되도록 설계될 수 있을 뿐만 아니라 새로운 경로의 창조는 가능한 [8]접근법이다.

제노바이오틱스는 환경에 제한이 있을 수 있으며 지표면 [8]환경 등의 영역에서는 접근하기 어려울 수 있습니다.분해성 [8]유기체는 강화된 화학작용을 포함하여 이러한 화합물에 접근하기 위해 이동성을 증가시키도록 설계될 수 있다.생물 조정 과정의 한 가지 제한은 특정 미생물의 적절한 대사 기능을 위해 최적의 조건이 요구된다는 것인데, 이는 환경 [7]환경에서는 충족되기 어려울 수 있다.경우에 따라서는 단일 미생물이 이종생물화합물의 분해에 필요한 모든 대사과정을 수행할 수 없을 수 있으며, 따라서 "합성영양세균 컨소시엄"[8]이 사용될 수 있다.이 경우, 한 무리의 박테리아가 함께 작용하여 한 유기체의 막다른 생산물이 다른 [7]유기체에 의해 더욱 분해되는 결과를 초래합니다.다른 경우에는 한 미생물의 생성물이 다른 미생물의 활동을 저해할 수 있으므로 균형을 [8]유지해야 한다.

많은 이종생물학자들이 다양한 생물학적 효과를 내는데, 이는 생물측정법을 사용할 때 사용된다.대부분의 국가에서 판매를 위해 등록되기 전에, 이종 생물 살충제는 인간에 대한 독성, 생태독성 또는 환경에서의 지속성과 같은 위험 요소에 대한 광범위한 평가를 거쳐야 한다.예를 들어 등록 과정에서 제초제인 클로란술람메틸은 [10]토양에서 비교적 빨리 분해되는 것으로 밝혀졌다.

이종간 장기 이식

주요 기사: 이종 이식

이종생물학이라는 용어는 한 종에서 다른 종으로 이식된 장기를 지칭하는 데에도 사용된다.예를 들어, 일부 연구자들은 심장과 다른 장기가 돼지에서 사람에게 이식될 수 있기를 희망하고 있다.만약 중요한 장기가 이식될 수 있었다면 생명을 구할 수 있었을 많은 사람들이 매년 사망한다.신장은 현재 가장 일반적으로 이식되는 장기이다.이종 생물 기관은 면역 체계에 의해 거부당하지 않는 방식으로 개발될 필요가 있다.

「 」를 참조해 주세요.

약물대사 – 이생생물대사는 다음과 같은 특수한 경우로 수정됩니다.약물 대사.

레퍼런스

  1. ^ Mansuy D (2013). "Metabolism of xenobiotics: beneficial and adverse effects". Biol Aujourdhui. 207 (1): 33–37. doi:10.1051/jbio/2013003. PMID 23694723.
  2. ^ Park, B.K.; Laverty, H.; Srivastava, A.; Antoine, D.J.; Naisbitt, D.; Williams, D.P. (2011). "Drug bioactivation and protein adduct formation in the pathogenesis of drug-induced toxicity". Chemico-Biological Interactions. 192 (1–2): 30–36. doi:10.1016/j.cbi.2010.09.011. PMID 20846520.
  3. ^ Lu, Kun; Mahbub, Ridwan; Fox, James G. (31 August 2015). "Xenobiotics: Interaction with the Intestinal Microflora". ILAR Journal. 56 (2): 218–227. doi:10.1093/ilar/ilv018. ISSN 1084-2020. PMC 4654756. PMID 26323631.
  4. ^ Brodie ED, Ridenhour BJ, Brodie ED (2002). "The evolutionary response of predators to dangerous prey: hotspots and coldspots in the geographic mosaic of coevolution between garter snakes and newts". Evolution. 56 (10): 2067–82. doi:10.1554/0014-3820(2002)056[2067:teropt]2.0.co;2. PMID 12449493.
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