단세포의 지능: 대장균의 화학주성 시스템
Key Point
단세포 대장균의 화학주성 시스템은 신호 증폭·적응·메모리 저장·모터 제어를 정교한 단백질 상호작용으로 구현한 생물학적 컴퓨터로, 뇌와 신경계의 기본 원리를 미니어처로 보여준다.
핵심 요약
- 대장균의 화학주성(chemotaxis)은 뇌 없는 미생물이 화학 수용체로 영양분을 감지해 달려가거나 회전해 움직이는 기본적인 지능 현상이다.
- CheY라는 신호 분자가 수용체와 로터 사이를 오가며 인산화되어 로터를 뒤집는 방식으로 달리기(run)와 회전(tumble)의 비율을 조절한다.
- 신호 증폭 메커니즘으로 인해 2%의 수용체 점유 변화가 100%의 모터 출력 변화를 만들어 세포당 3개 미만의 분자도 감지할 수 있다.