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微生物 - Wikipedia
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微生物びせいぶつ

細菌さいきんを含ふくむ顕微鏡けんびきょうで観察かんさつするような、微視的びしてきな生物せいぶつ

微生物びせいぶつ（びせいぶつ、英えい: microorganism, or microbe）は、単細胞たんさいぼうまたは細胞さいぼう集団しゅうだんとして存在そんざいする、または比較的ひかくてき複雑ふくざつな多た細胞さいぼうからなる、微視的びしてきな生物せいぶつである[1]。

10,000倍ばいに拡大かくだいした大腸菌だいちょうきん（Escherichia coli）群ぐん体たいの低温ていおん電子でんし顕微鏡けんびきょう像ぞう。個々ここの細菌さいきんは長円ちょうえん型がたをしている。

微生物びせいぶつには、生命せいめいの3つのドメイン（領域りょういき）すべてに属ぞくするほとんどの単細胞たんさいぼう生物せいぶつが含ふくまれるため、極きわめて多種たしゅ多様たようである。3つのドメインのうち2つ、古こ細菌さいきんと細菌さいきんには微生物びせいぶつしか含ふくまれていない。第だい3のドメインである真ま核かく生物せいぶつには、すべての多た細胞さいぼう生物せいぶつと、微生物びせいぶつである多おおくの単細胞たんさいぼう原生げんせい生物せいぶつや原生動物げんせいどうぶつが含ふくまれている。原生げんせい生物せいぶつには、動物どうぶつに関係かんけいするものや、緑色みどりいろ植物しょくぶつに関係かんけいするものもある。また、微小びしょうな多た細胞さいぼう生物せいぶつ、すなわち微小びしょう動物どうぶつ相しょう（英語えいご版ばん）、一部いちぶの真ま菌類きんるい、一部いちぶの藻類そうるいも存在そんざいする。

微生物びせいぶつという言葉ことばの意味いみは、その多様たよう性せいに対たいする理解りかいが深ふかまるにつれ変化へんかを重かさねている。米国べいこく微生物びせいぶつ学会がっかいは、「微生物びせいぶつは、人間にんげんの目めに見みえないほど小ちいさい、顕微鏡けんびきょうサイズの生物せいぶつまたは感染かんせん性せい粒子りゅうし」とし、生物せいぶつとしての真ま核かく生物せいぶつ（植物しょくぶつや動物どうぶつ、一部いちぶの菌類きんるい）や原核げんかく生物せいぶつ（細菌さいきんや古こ細菌さいきん）だけでなく、非ひ細胞さいぼう生物せいぶつ（英語えいご版ばん）であるウイルスも含ふくめている[2]。英国えいこく微生物びせいぶつ学会がっかい（英語えいご版ばん）は、さらに遺伝いでん物質ぶっしつを持もたないタンパク質たんぱくしつであるプリオンを微生物びせいぶつに加くわえている[3]。

微生物びせいぶつの生息せいそく環境かんきょうは実じつに多様たようで、南北なんぼく極きょくから赤道あかみち、砂漠さばく、間欠泉かんけつせん、岩石がんせき、深海しんかいまで、あらゆる場所ばしょに生息せいそくしている。非常ひじょうな暑あつさや寒さむさに適応てきおうするものもあれば、高こう圧あつ（英語えいご版ばん）に適応てきおうするもの、そしてディノコッカス・ラディオデュランスのように放射線ほうしゃせん環境かんきょうに適応てきおう（英語えいご版ばん）する少数しょうすうもある。微生物びせいぶつはまた、すべての多た細胞さいぼう生物せいぶつの内部ないぶおよび表面ひょうめんに見みられる微生物びせいぶつ叢くさむら（そう）を構成こうせいしている。34億おく5,000万まん年ねん前まえのオーストラリアの岩石がんせきに、かつて微生物びせいぶつが存在そんざいしていた証拠しょうこがあり、これは地球ちきゅう上じょうに生命せいめいが存在そんざいしたことを示しめす最古さいこの直接的ちょくせつてき証拠しょうこである[4][5]。

微生物びせいぶつは、食品しょくひんを発酵はっこうさせたり、汚水おすいを処理しょりしたり、燃料ねんりょうや酵素こうそやその他たの生理せいり活性かっせい物質ぶっしつを生産せいさんしたりと、さまざまな形かたちで人間にんげんの文化ぶんか（英語えいご版ばん）や健康けんこうに重要じゅうような役割やくわりを果はたしている。微生物びせいぶつはモデル生物せいぶつとして生物せいぶつ学がくに不可欠ふかけつな道具どうぐであり、生物せいぶつ戦争せんそうやバイオテロリズム（英語えいご版ばん）にも使つかわれてきた。微生物びせいぶつは肥沃ひよくな土壌どじょうに不可欠ふかけつな構成こうせい要素ようそでもある。人体じんたいでは不可欠ふかけつな腸ちょう内ない細菌さいきん叢くさむらを含ふくめ、微生物びせいぶつがヒト微生物びせいぶつ叢くさむら（英語えいご版ばん）を構成こうせいしている。多おおくの感染かんせん症しょうの原因げんいんとなる病原びょうげん体たいは微生物びせいぶつであり、衛生えいせい手段しゅだんの対象たいしょうでもある。

語源ごげん

編集へんしゅう

微生物びせいぶつ（microorganism）という言葉ことばは、19世紀せいき、顕微鏡けんびきょうの助たすけを借かりなくては見みえない生命せいめいを指さすために作つくられた[6]。micro-（ギリシャ語ご μικρός, mikros, 小ちいさい から）と organism （ギリシャ語ご ὀργανισμός, organismós, 有ゆう機体きたい から）の合成ごうせい語ごである。通常つうじょうは1つの単語たんごとして表記ひょうきされるが、特とくに古ふるい文章ぶんしょうではハイフン区切くぎり micro-organism で表記ひょうきされることもある。略式りゃくしきの同義語どうぎごである microbe は μικρός （mikrós, 小ちいさい）と βίος （bíos, 生命せいめい）に由来ゆらいする[7]。

発見はっけん

編集へんしゅう
「生物せいぶつ学がく史し」および「微生物びせいぶつ学がく#歴史れきし」も参照さんしょう

目めに見みえない微生物びせいぶつが存在そんざいする可能かのう性せいは、紀元前きげんぜん6世紀せいきのインドのジャイナ教きょうの経典きょうてん（英語えいご版ばん）など、古ふるくから信しんじられてきた。微生物びせいぶつの科学かがく的てき研究けんきゅうは、1670年代ねんだいのアントニ・ファン・レーウェンフックによる顕微鏡けんびきょうでの観察かんさつから始はじまった。1850年代ねんだいに、ルイ・パスツールは、微生物びせいぶつが食品しょくひんを腐敗ふはい（英語えいご版ばん）させることを発見はっけんし、自然しぜん発生はっせい説せつを否定ひていした。1880年代ねんだいに、ロベルト・コッホは、微生物びせいぶつが結核けっかく、コレラ、ジフテリア、炭疽たんそ症しょうのような病気びょうきの原因げんいんであることを発見はっけんした。

古代こだいの先駆せんく者しゃ

編集へんしゅう
 
紀元前きげんぜん6世紀せいきに、マハーヴィーラは、微小びしょう生物せいぶつの存在そんざいを予言よげんした。
 
アントニ・ファン・レーウェンフックは、初はじめて顕微鏡けんびきょうで微生物びせいぶつを研究けんきゅうした科学かがく者しゃである。
 
ラザロ・スパランツァーニは、煮汁にじるを沸騰ふっとうさせると腐敗ふはいしなくなることを示しめした。

微細びさいな生物せいぶつが存在そんざいする可能かのう性せいは、17世紀せいきに発見はっけんされるまで何なん世紀せいきにもわたって議論ぎろんされてきた。紀元前きげんぜん6世紀せいきに、現在げんざいのインドのジャイナ教徒きょうとは、ニゴダ（英語えいご版ばん）と呼よばれる小ちいさな生物せいぶつの存在そんざいを予言よげんしていた[8]。このニゴダは群むれをなして生うまれ、植物しょくぶつ、動物どうぶつそして人間にんげんの体からだなどあらゆる場所ばしょに生息せいそくし、ほんの一瞬いっしゅんしか生いきられないと言いわれていた[9]。ジャイナ教きょうの第だい24代だい伝道でんどう者しゃマハーヴィーラによると、人間にんげんは食たべ、呼吸こきゅうし、座すわり、動うごくとき、これらのニゴダを大だい規模きぼに破壊はかいするという[8]。現代げんだいのジャイナ教徒きょうとの多おおくは、マハーヴィーラの教おしえは現代げんだい科学かがくが発見はっけんした微生物びせいぶつの存在そんざいを予見よけんしたものだと主張しゅちょうしている[10]。

まだ見みぬ生物せいぶつによって病気びょうきが蔓延まんえんする可能かのう性せいを示唆しさした最もっとも古ふるい考かんがえ方かたは、紀元前きげんぜん1世紀せいきに古代こだいローマの学者がくしゃマルクス・テレンティウス・ウァッロが著あらわした『農業のうぎょう論ろん（On Agriculture）』であり、彼かれは、目めに見みえない生物せいぶつを微小びしょう動物どうぶつ（英語えいご版ばん）（animalcules）と呼よび、沼地ぬまちの近ちかくに農場のうじょうを置おくことを戒いましめた[11]。

… そして、目めには見みえないが、空気くうき中ちゅうに浮遊ふゆうし、口くちや鼻はなから体内たいないに侵入しんにゅうして重じゅう篤あつしな病気びょうきを引ひき起おこす、ある種しゅの微細びさいな生物せいぶつが繁殖はんしょくしているからである。[11]

アヴィセンナは『医学いがく典範てんぱん（The Canon of Medicine）』（1020年ねん）の中なかで、結核けっかくやその他たの病気びょうきが伝染でんせんする可能かのう性せいを示唆しさした[12][13]。

近世きんせい

編集へんしゅう
「顕微鏡けんびきょうによる細菌さいきんの発見はっけん」も参照さんしょう

アクシャムサディン（英語えいご版ばん）（トルコの科学かがく者しゃ）は、アントニ・ファン・レーウェンフックが実験じっけんによって発見はっけんする2世紀せいきほど前まえに、著書ちょしょ『Maddat ul-Hayat（生命せいめいの素材そざい）』の中なかで微生物びせいぶつについて言及げんきゅうしている。

人間にんげんに病気びょうきが一ひとつずつ現あらわれるという考かんがえ方かたは間違まちがっている。病気びょうきは人ひとから人ひとへ感染かんせんすることで広ひろがる。この感染かんせんは、目めに見みえないほど小ちいさいが生いきている種子しゅしを介かいして起おこる。[14][15]

1546年とし、ジローラモ・フラカストロは、流行りゅうこう性せい疾患しっかん（伝染でんせん病びょう）は、直接ちょくせつあるいは間接かんせつ的てきな接触せっしょくによって、あるいは接触せっしょくがなくても長距離ちょうきょりにわたって感染かんせんを媒介ばいかいする、伝染でんせん性せいの種子しゅしのような存在そんざいによって引ひき起おこされると提唱ていしょうした[16]。

アントニ・ファン・レーウェンフックは微生物びせいぶつ学がくの父ちちの一人ひとりとされている。彼かれは1673年ねんに、自みずから設計せっけいした簡単かんたんな単眼たんがん顕微鏡けんびきょうを使用しようして微生物びせいぶつを発見はっけんし、科学かがく的てきな実験じっけんを行おこなった最初さいしょの人物じんぶつである[17][18][19][20]。レーウェンフックと同どう時代じだいのロバート・フックも、また、カビの子こ実体じったい（しじつたい）という形かたちで微生物びせいぶつの生命せいめいを顕微鏡けんびきょう観察かんさつ（英語えいご版ばん）した。彼かれは、1665年ねんに出版しゅっぱんした著書ちょしょ『顕微鏡けんびきょう図譜ずふ（Micrographia）』で、自身じしんの研究けんきゅうを図面ずめん化かし、細胞さいぼう（cell）という言葉ことばを作つくり出だした[21]。

19世紀せいき

編集へんしゅう
 
ルイ・パスツールは、スパランツァーニの発見はっけんが、粒子りゅうしを通とおさないフィルターを通とおした空気くうきでも成立せいりつすることを示しめした。

ルイ・パスツール（1822-1895）は、粒子りゅうしが増殖ぞうしょく培地ばいちまで通過つうかするのを防ふせぐフィルター付つきの容器ようきと、フィルターがない代かわりに塵ちり粒子りゅうしが沈降ちんこうして細菌さいきんと接触せっしょくしないように湾曲わんきょくした管かんを通とおして空気くうきを入いれた容器ようきで、煮沸しゃふつした煮汁にじるを空気くうきにさらす実験じっけんを行おこなった。パスツールは、事前じぜんに煮汁にじるを煮沸しゃふつすることで、実験じっけん開始かいし時じに煮汁にじる内ないに微生物びせいぶつが生存せいぞんしていないようにした。パスツールの実験じっけんでは、煮汁にじるの中なかでは何なにも増殖ぞうしょくしなかった。すなわち、このような煮汁にじるの中なかで増殖ぞうしょくする生物せいぶつは、煮汁にじるの中なかで自然しぜん発生はっせいしたものではなく、塵ちり粒子りゅうしに付着ふちゃくした胞子ほうしとして外部がいぶから来きたことを意味いみする。こうして、パスツールは自然しぜん発生はっせい説せつに反論はんろんし、病気びょうきの病原びょうげん体からだ説せつを支持しじした[22]。

 
ロベルト・コッホは微生物びせいぶつが病気びょうきを引ひき起おこすことを示しめした。

1876年ねん、ロベルト・コッホ（1843-1910）は、微生物びせいぶつが病気びょうきを引ひき起おこす可能かのう性せいがあることを立証りっしょうした。彼かれは、炭疽たんそ症しょうに感染かんせんした牛うしの血液けつえきには常つねに大量たいりょうの炭疽たんそ菌きん（Bacillus anthracis）が存在そんざいすることを発見はっけんした。コッホは、感染かんせんした動物どうぶつから少量しょうりょうの血液けつえきを採取さいしゅし、それを健康けんこうな動物どうぶつに注射ちゅうしゃすることで、ある動物どうぶつから別べつの動物どうぶつに炭疽たんそ菌きんを感染かんせんさせ、その結果けっか、健康けんこうな動物どうぶつが発病はつびょうすることを発見はっけんした。彼かれはまた、栄養えいよう煮汁にじるの中なかで細菌さいきんを増殖ぞうしょくさせ、それを健康けんこうな動物どうぶつに注射ちゅうしゃして発病はつびょうさせることも発見はっけんした。これらの実験じっけんに基もとづき、彼かれは微生物びせいぶつと病気びょうきの因果いんが関係かんけいを立証りっしょうするための指針ししんを作つくり上あげた。現在げんざいこれは、コッホの原則げんそくとして知しられている[23]。この原則げんそくはすべての場合ばあいに適用てきようできるわけではないが、科学かがく的てき思想しそうの発展はってんにおいて歴史れきし的てきに重要じゅうようであり、今日きょうでも使用しようされている[24]。

ミドリムシのように、植物しょくぶつのように光合成こうごうせいをするが、動物どうぶつのように運動うんどうするため、動物どうぶつにも植物しょくぶつにも当あてはまらない微生物びせいぶつの発見はっけんは、1860年代ねんだいに第だい3の生物せいぶつ界かいの命名めいめいにつながった。1860年ねん、ジョン・ホッグはこれを原生げんせい生物せいぶつ（Protoctista、プロトクティスタ）と呼よび、1866年ねん、エルンスト・ヘッケルがこれを原生げんせい生物せいぶつ界かい（Protista、プロティスタ）と命名めいめいした[25][26][27]。

パスツールやコッホの研究けんきゅうは、医学いがくに直接ちょくせつ関連かんれんする微生物びせいぶつにのみ焦点しょうてんを当あてたため、微生物びせいぶつの世界せかいの真しんの多様たよう性せいを正確せいかくに反映はんえいしていなかった。微生物びせいぶつ学がくの真しんの広ひろがりが明あきらかになったのは、19世紀せいき後半こうはん、マルティヌス・ベイエリンクやセルゲイ・ヴィノグラドスキーの研究けんきゅう以降いこうのことである[28]。ベイエリンクは、微生物びせいぶつ学がくに、ウイルスの発見はっけんと、集積しゅうせき培養ばいよう技術ぎじゅつの開発かいはつという2つの大おおきな貢献こうけんをした[29]。タバコモザイクウイルスに関かんする彼かれの研究けんきゅうは、ウイルス学がくの基本きほん原理げんりを確立かくりつした。しかし、微生物びせいぶつ学がくに最もっとも直接的ちょくせつてきな影響えいきょうを与あたえたのは、彼かれが開発かいはつした濃縮のうしゅく培養ばいよう法ほうであり、生理学せいりがく的てきに大おおきく異ことなる幅広はばひろい微生物びせいぶつの培養ばいようを可能かのうにするものであった。ヴィノグラドスキーは、化学かがく合成ごうせい無機むき栄養えいよう（chemolithotrophy）の概念がいねんを発展はってんさせ、地球ちきゅう化学かがく的てきプロセスにおける微生物びせいぶつの果はたす重要じゅうような役割やくわりを明あきらかにした最初さいしょの人物じんぶつである[30]。彼かれは、硝化しょうか菌きんと窒素ちっそ固定こてい菌きんの両方りょうほうを初はじめて分離ぶんりし、報告ほうこくを担になった[28]。フランス系けいカナダ人じんの微生物びせいぶつ学者がくしゃフェリックス・デレーユは、バクテリオファージを共同きょうどう発見はっけんし、最もっとも初期しょきの応用おうよう微生物びせいぶつ学者がくしゃの一人ひとりである[31]。

分類ぶんるいと構造こうぞう

編集へんしゅう

微生物びせいぶつは地球ちきゅう上うえのほとんどあらゆる場所ばしょに生息せいそくしている。ほとんどの細菌さいきんと古こ細菌さいきんは微小びしょうであるが、多おおくの真ま核かく生物せいぶつも同様どうように微小びしょうであり、その中なかにはほとんどの原生げんせい生物せいぶつ、一部いちぶの真ま菌きん、また一部いちぶの微小びしょう動物どうぶつ（英語えいご版ばん）や植物しょくぶつも含ふくまれる。ウイルスは自律じりつ的てきな増殖ぞうしょく能力のうりょくを持もたないことから、非ひ細胞さいぼう生物せいぶつ（英語えいご版ばん）と見みなして微生物びせいぶつではないと考かんがえる研究けんきゅう者しゃもいるし、微生物びせいぶつ学がくのサブ分野ぶんやにウイルスを研究けんきゅうするウイルス学がくを位置いちづける研究けんきゅう者しゃもいる[32][33][34]。

進化しんか

編集へんしゅう
詳細しょうさいは「生命せいめいの進化しんか史しの年表ねんぴょう（英語えいご版ばん）」および「最古さいこの生命せいめい体たい（英語えいご版ばん）」を参照さんしょう
 細菌古細菌真核生物アクウィフェクス門テルモトガ門バクテロイデス門プランクトミケス門シアノバクテリア門シュードモナス門スピロヘータ門グラム陽性クロロフレクサス門テルモプロテウス目テルモコックス・セラー (英語版)メタノコックス属 (英語版)メタノバクテリウム属メタノサルキナ属ハロバクテリウム綱エントアメーバ属 (英語版)粘菌類動物類菌類植物類繊毛虫類鞭毛虫類トリコモナス類微胞子虫類ディプロモナス類
1990年ねんにカール・ウーズが発表はっぴょうしたrRNAデータに基もとづく生物せいぶつの系統けいとう樹じゅは、細菌さいきん(Bacteria)、古こ細菌さいきん(Archaea)、真ま核かく生物せいぶつ(Eukaryota)のドメインを示しめす。一部いちぶの真ま核かく生物せいぶつグループを除のぞき、すべてが微生物びせいぶつである。

単細胞たんさいぼうの微生物びせいぶつは、約やく35億おく年ねん前まえに地球ちきゅう上じょうに出現しゅつげんした最初さいしょの生命せいめい体たいである[35][36][37]。その後ごの進化しんかは遅おそく[38]、先カンブリア時代せんかんぶりあじだいの約やく30億おく年間ねんかんは（地球ちきゅう上じょうの生命せいめいの歴史れきしの大だい部分ぶぶん）、微生物びせいぶつがすべての生物せいぶつであった[39][40]。2億おく2,000万まん年ねん前まえの琥珀こはく（こはく）から細菌さいきん、藻類そうるい、真ま菌類きんるいが確認かくにんされており、少すくなくとも三さん畳じょう紀き以降いこうでは、微生物びせいぶつの形態けいたいはほとんど変かわっていないことが示しめされている[41]。しかし、新あらたに発見はっけんされたニッケルの生物せいぶつ学がく的てき役割やくわり (en:英語えいご版ばん) 、特とくにシベリア・トラップからの火山かざん噴火ふんかによってもたらされた役割やくわりは、ペルム紀き-三さん畳じょう紀き境界きょうかいの大量たいりょう絶滅ぜつめつの終おわりにかけて、メタン生成せいせい菌きんの進化しんかを加速かそくさせた可能かのう性せいがある[42]。

微生物びせいぶつは進化しんかの速度そくどが比較的ひかくてき速はやい傾向けいこうがある。ほとんどの微生物びせいぶつは急速きゅうそくに繁殖はんしょくすることができ、細菌さいきんはまた、大おおきく異ことなる種たね間あいだであっても、接合せつごう（英語えいご版ばん）、形質けいしつ転換てんかん、形質けいしつ導入どうにゅうによって遺伝子いでんしを自由じゆうに交換こうかんすることができる[43]。このような遺伝子いでんし水平すいへい伝播でんぱは、高たかい突然変異とつぜんへんい率りつやその他たの形質けいしつ転換てんかん手段しゅだんと相あいまって、微生物びせいぶつが（自然しぜん淘汰とうたによって）急速きゅうそくに進化しんかして、新あたらしい環境かんきょうで生いき残のこり、環境かんきょうストレスに対応たいおうすることを可能かのうにしている。この急速きゅうそくな進化しんかは、抗生こうせい物質ぶっしつに耐たい性せいを持もつ多た剤ざい耐たい性せい病原菌びょうげんきん（スーパー耐たい性せい菌きん）の発生はっせいにつながっており、医学いがくにおいて重要じゅうようである[44]。

2012年ねん、原核げんかく生物せいぶつと真ま核かく生物せいぶつの間あいだの過渡かと期きにある可能かのう性せいのある微生物びせいぶつが、日本にっぽんの科学かがく者しゃによって発見はっけんされた。パラカリオン・ミョウジネンシス（Parakaryon myojinensis）は、典型てんけい的てきな原核げんかく生物せいぶつよりも大おおきいが、真ま核かく生物せいぶつのように核かく物質ぶっしつが膜まくに包つつまれており、内部ないぶ共生きょうせい体たいが存在そんざいする、他たに類るいを見みない微生物びせいぶつである。これは、原核げんかく生物せいぶつから真ま核かく生物せいぶつへの発展はってん段階だんかいを示しめす、微生物びせいぶつの最初さいしょのもっともらしい進化しんか形態けいたいであると考かんがえられている[45][46][47]。

古こ細菌さいきん

編集へんしゅう
詳細しょうさいは「古こ細菌さいきん」を参照さんしょう
「原核げんかく生物せいぶつ」も参照さんしょう

古こ細菌さいきん（archaea）は原核げんかく単細胞たんさいぼう生物せいぶつであり、微生物びせいぶつ学者がくしゃのカール・ウーズが提唱ていしょうした3ドメイン系けい（英語えいご版ばん）において、生命せいめいの最初さいしょのドメインを形成けいせいしている。原核げんかく生物せいぶつとは、細胞さいぼう核かくやその他たの膜まく結合けつごう型かた細胞さいぼう小しょう器官きかんを持もたないものと定義ていぎされる。古こ細菌さいきんは、かつては細菌さいきんと同おなじグループに分類ぶんるいされていて、この決定的けっていてきな特徴とくちょうを共有きょうゆうしていた。1990年ねん、ウーズは、生物せいぶつを細菌さいきん、古こ細菌さいきん、真ま核かく生物せいぶつに分わける3ドメイン系けいを提唱ていしょうし[48]、その結果けっか、原核げんかく生物せいぶつのドメインが分割ぶんかつされた。

古こ細菌さいきんは、遺伝いでん学的がくてきにも生化学せいかがく的てきにも、細菌さいきんとは異ことなっている。たとえば、細菌さいきんの細胞さいぼう膜まくは、エステル結合けつごうを持もつホスホグリセリドから作つくられているが、古こ細菌さいきんの細胞さいぼう膜まくは、エーテル脂質ししつから作つくられている[49]。古こ細菌さいきんは当初とうしょ、熱ねつ水すい泉いずみのような極限きょくげん環境かんきょう (en:英語えいご版ばん) に生息せいそくする好こう極限きょくげん性せい細菌さいきん（extremophiles）とされていたが、その後ご、あらゆる種類しゅるいの生息せいそく地ちで発見はっけんされている[50]。今いまようやく科学かがく者しゃたちは、古こ細菌さいきんが環境かんきょう中ちゅうでいかに一般いっぱん的てきなものであるかを理解りかいし始はじめている、Thermoproteota（以前いぜんは Crenarchaeota、クレン古こ細菌さいきん）は、海洋かいようで最もっとも一般いっぱん的てきな生命せいめい体たいであり、水深すいしん150 m以下いかの生態せいたい系けいを支配しはいしている[51][52]。これらの生物せいぶつは土壌どじょうにもよく見みられ、アンモニアの酸化さんかに重要じゅうような役割やくわりを果はたしている[53]。

古こ細菌さいきんと細菌さいきんを合あわせたドメインは、地球ちきゅう上じょうで最もっとも多様たようで豊富ほうふな生物せいぶつ群ぐんを構成こうせいし、温度おんどが+140℃ 未満みまんのほぼすべての環境かんきょうに生息せいそくしている。それらは、水中すいちゅう、土壌どじょう、空気くうき中ちゅう、生体せいたい内ないのマイクロバイオーム、熱ねつ水すい泉いずみ、さらには地殻ちかくの奥深おくふかくの岩石がんせきにさえ存在そんざいしている[54]。原核げんかく生物せいぶつの数かずは約やく500穣みのる個こ、つまり 5×1030 と推定すいていされ、地球ちきゅう上じょうの生物せいぶつ数すう（英語えいご版ばん）の少すくなくとも半分はんぶんを占しめている[55]。

原核げんかく生物せいぶつの生物せいぶつ多様たよう性せいは未知数みちすうだが、非常ひじょうに大おおきい可能かのう性せいがある。2016年ねん5月がつに発表はっぴょうされた推計すいけいによると、既知きちの生物せいぶつ種しゅの数かずと生物せいぶつの大おおきさを比較ひかくしたスケーリング則そくに基もとづいて、地球ちきゅう上じょうの生物せいぶつ種しゅはおそらく1兆ちょう種しゅで、そのほとんどは微生物びせいぶつであろうと推定すいていされている。現在げんざい、その1%のさらに1/1000が報告ほうこくされているにすぎない[56]。ある種しゅの古こ細菌さいきん細胞さいぼうは集合しゅうごうし、特とくにDNA損傷そんしょうを引ひき起おこすようなストレス性せい環境かんきょう条件下じょうけんかでは、直接ちょくせつ接触せっしょくすることで細胞さいぼうから細胞さいぼうへとDNAを転移てんいさせる[57][58]。

細菌さいきん

編集へんしゅう
詳細しょうさいは「細菌さいきん」を参照さんしょう
 
約やく10,000倍ばいに拡大かくだいした黄色おうしょくブドウ球菌きゅうきん（Staphylococcus aureus）の電子でんし顕微鏡けんびきょう像ぞう

細菌さいきん（bacteria）は古こ細菌さいきんと同おなじく原核げんかく生物せいぶつであり、単細胞たんさいぼうで、細胞さいぼう核かくや膜まく結合けつごう細胞さいぼう小しょう器官きかんを持もたない。細菌さいきんは、チオマルガリータ・ナミビエンシス（Thiomargarita namibiensis）などごく稀まれな例外れいがいを除のぞいては微小びしょうである[59]。細菌さいきんは個々ここの細胞さいぼうとして機能きのうし、繁殖はんしょくするが、しばしば凝集ぎょうしゅうして多た細胞さいぼうの群ぐん体たいを形成けいせいすることがある[60]。粘液ねんえき細菌さいきんなどの一部いちぶの種たねは複雑ふくざつなスウォーム構造こうぞう（英語えいご版ばん）に凝集ぎょうしゅうし、ライフサイクル（生活せいかつ環たまき）の一部いちぶとして多た細胞さいぼうグループとして活動かつどうしたり[61]、大腸菌だいちょうきんなどの細菌さいきん集落しゅうらくの中なかでクラスターを形成けいせいすることがある。

細菌さいきんのゲノムは通常つうじょう、環状かんじょう細菌さいきん染色せんしょく体たい（英語えいご版ばん）、つまりDNAの単たん一環いっかんであるが、プラスミドと呼よばれる小ちいさなDNA断片だんぺんを含ふくむこともある。これらのプラスミドは、細菌さいきん接合せつごう（英語えいご版ばん）によって細胞さいぼう間あいだを移動いどうすることができる。細菌さいきんは、細胞さいぼうを取とり囲かこむ細胞さいぼう壁かべを持もち、これが細胞さいぼうに強度きょうどと剛性ごうせいを与あたえている。細菌さいきんは二に分裂ぶんれつまたは時ときには出芽しゅつがによって繁殖はんしょくするが、減数げんすう分裂ぶんれつによる有性ゆうせい生殖せいしょくは行おこなわない。しかし、多おおくの細菌さいきん種しゅは、自然しぜん形質けいしつ転換てんかんと呼よばれる遺伝子いでんし水平すいへい伝播でんぱプロセスによって、個々ここの細胞さいぼう間あいだでDNAを移動いどうさせることができる[62]。非常ひじょうに弾力だんりょく的てきな胞子ほうしを形成けいせいする種たねもあるが、細菌さいきんにとってこれは生存せいぞんのための機構きこうであり、繁殖はんしょくのためではない。最適さいてきな条件下じょうけんかでは、細菌さいきんは極きわめて速はやく増殖ぞうしょくし、その数かずは20分ふんごとに倍増ばいぞうすることがある[63]。

真ま核かく生物せいぶつ

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詳細しょうさいは「真ま核かく生物せいぶつ」を参照さんしょう

成体せいたいの姿すがたを肉眼にくがんに見みることができるほとんどの生物せいぶつは真ま核かく生物せいぶつ（eukaryotes）であり、ヒトも含ふくまれる。しかし真ま核かく生物せいぶつの多おおくは微生物びせいぶつでもある。細菌さいきんや古こ細菌さいきんとは異ことなり、真ま核かく生物せいぶつは細胞さいぼう内うちに細胞さいぼう核かく、ゴルジ装置そうち、ミトコンドリアなどの細胞さいぼう小しょう器官きかんを持もつ。細胞さいぼう核かくは、細胞さいぼうのゲノムを構成こうせいするDNA（デオキシリボ核酸かくさん）を収容しゅうようする。DNA自体じたいは複雑ふくざつな染色せんしょく体たいの中なかに配置はいちされている[64]。ミトコンドリアは、クエン酸くえんさん回路かいろと酸化さんか的てきリン酸化さんかが起おこる部位ぶいであるため、代謝たいしゃに不可欠ふかけつである。これは共生きょうせい細菌さいきんから進化しんかしたもので、残存ざんそんゲノムを保持ほじしている[65]。細菌さいきんと同様どうよう、植物しょくぶつ細胞さいぼうにも細胞さいぼう壁かべがあり、他たの真ま核かく生物せいぶつで見みられる細胞さいぼう小しょう器官きかんに加くわえ、葉は緑みどり体たいのような細胞さいぼう小しょう器官きかんを含ふくんでいる。葉は緑みどり体たいは光合成こうごうせいによって光ひかりからエネルギーを作つくり出だすもので、これも元々もともとは共生きょうせい細菌さいきんであった[65]。

単細胞たんさいぼう真ま核かく生物せいぶつは、そのライフサイクル全体ぜんたいを通つうじて単一たんいつの細胞さいぼうから構成こうせいされる。対たいして、ほとんどの多た細胞さいぼう真ま核かく生物せいぶつは、ライフサイクルの最初さいしょのみ接合せつごう子こと呼よばれる単一たんいつ細胞さいぼうから構成こうせいされるため、この条件じょうけんは重要じゅうようである。微生物びせいぶつ真ま核かく生物せいぶつは、一いち倍ばい体たいか二に倍ばい体たいのどちらかであり、中なかには複数ふくすうの細胞さいぼう核かくを持もつものもある[66]。

単細胞たんさいぼう真ま核かく生物せいぶつは、通常つうじょう、好こう条件下じょうけんかでは有ゆう糸いと分裂ぶんれつによって無性むしょう生殖せいしょくを行おこなう。しかし、栄養えいよう制限せいげんやDNA損傷そんしょうに関連かんれんするようなストレス性せい条件下じょうけんかでは、減数げんすう分裂ぶんれつや異い型かた配偶はいぐう子こ融合ゆうごう（syngamy）によって有性ゆうせい生殖せいしょくを行おこなう傾向けいこうがある[67]。

原生げんせい生物せいぶつ

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詳細しょうさいは「原生げんせい生物せいぶつ」を参照さんしょう
 
光合成こうごうせい鞭むち毛虫けむしであるユーグレナ・ムタビリス（Euglena mutabilis）

真ま核かく生物せいぶつのグループの中なかで、原生げんせい生物せいぶつ（protists）は最もっとも一般いっぱん的てきな単細胞たんさいぼうで微細びさいな生物せいぶつである。これは非常ひじょうに多様たような生物せいぶつ群ぐんであり、分類ぶんるいするのは容易よういではない[68][69]。藻類そうるいの一部いちぶの種たねには多た細胞さいぼうの原生げんせい生物せいぶつが含ふくまれるし、粘ねば菌類きんるいは、単細胞たんさいぼう型がた、群ぐん体型たいけい、多た細胞さいぼう型がたの3つの形態けいたいを切きり替かえる独特どくとくのライフサイクルを持もっている[70]。原生げんせい生物せいぶつはごく一部いちぶしか確認かくにんされていないため、その種たねの数かずは不明ふめいである。原生げんせい生物せいぶつの多様たよう性せいは、海洋かいよう、熱ねつ水すい噴出ふんしゅつ孔あな、河川かせん堆積たいせき物ぶつ、酸性さんせい河川かせんで高たかく、これは、多おおくの真ま核かく微生物びせいぶつ群集ぐんしゅうがまだ発見はっけんされていない可能かのう性せいがあることを示唆しさしている[71][72]。

真ま菌類きんるい

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詳細しょうさいは「菌類きんるい」を参照さんしょう

真ま菌きん（fungi）には、パン酵母こうぼ（Saccharomyces cerevisiae）や分裂ぶんれつ酵母こうぼ（Schizosaccharomyces pombe）など、いくつかの単細胞たんさいぼう種しゅがある。病原びょうげん性せい酵母こうぼであるカンジダ・アルビカンス（Candida albicans）のような真ま菌類きんるいでは、ある環境かんきょうでは単細胞たんさいぼうで、別べつの環境かんきょうでは糸状いとじょう菌糸きんしで増殖ぞうしょくするという表現ひょうげん型がた転換てんかん（英語えいご版ばん）を起おこすことがある[73]。

植物しょくぶつ

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詳細しょうさいは「植物しょくぶつ」を参照さんしょう

緑藻りょくそう類るいは、光合成こうごうせいを行おこなう真しん核かく生物せいぶつの大おおきなグループであり、多おおくの微生物びせいぶつが含ふくまれる。緑藻類りょくそうるいの中なかには原生げんせい生物せいぶつに分類ぶんるいされるものもあるが、車軸しゃじく藻類そうるいのように有ゆう胚はい植物しょくぶつ（陸上りくじょう植物しょくぶつ）に分類ぶんるいされるものもある。藻類そうるいは単細胞たんさいぼうとして成長せいちょうすることもあれば、細胞さいぼうが長ながい鎖くさり状じょうに連つらなって成長せいちょうすることもある。緑藻類りょくそうるいのつくりは多様たようで、単細胞たんさいぼう性せいのものや群ぐん体からだ性せい鞭むち毛虫けむしが含ふくまれ、しばしば細胞さいぼうごとに2本ほんの鞭むち毛げ（べんもう）を持もつが、必かならずしもそうとは限かぎらず、さまざまな群ぐん体からだ性せい、球形きゅうけい、糸状いとじょう型がたも含ふくまれる。高等こうとう植物しょくぶつに最もっとも近ちかい藻類そうるいであるCharales（シャジクモ目め）では、細胞さいぼうは生物せいぶつ体内たいないでいくつかの異ことなる組織そしきに分化ぶんかする。緑藻類りょくそうるいは約やく6,000種しゅある[74]。

生態せいたい学がく

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詳細しょうさいは「微生物びせいぶつ生態せいたい学がく」を参照さんしょう

微生物びせいぶつは、北極ほっきょくや南極なんきょくのような過酷かこくな環境かんきょう、砂漠さばく、間欠泉かんけつせん、岩石がんせきなど、自然しぜん界かいに存在そんざいするほぼすべての生息せいそく環境かんきょうで発見はっけんされている。また、海洋かいようや深海しんかいに生息せいそくするすべての海洋かいよう微生物びせいぶつ（英語えいご版ばん）も含ふくまれる。微生物びせいぶつの中なかには極限きょくげん環境かんきょうに適応てきおうし、群ぐん体たいを維持いじする種類しゅるいもあり、極限きょくげん環境かんきょう微生物びせいぶつと呼よばれている。極限きょくげん環境かんきょう微生物びせいぶつは、地表ちひょうから7キロメートル下かの岩石がんせきからも単たん離はなされており[75]、地表ちひょう下かに生息せいそくする生物せいぶつの量りょうは、地表ちひょうまたは地表ちひょう上じょうに生息せいそくする生物せいぶつの量りょうに匹敵ひってきすることが示唆しさされている[54]。好こう極限きょくげん環境かんきょう微生物びせいぶつは真空しんくう中なかで長時間ちょうじかん生存せいぞんすることが知しられており、紫外線しがいせんに対たいしても非常ひじょうに耐たい性せいがあるため、宇宙うちゅう空間くうかんでも生存せいぞんできる可能かのう性せいがある[76]。多おおくの種類しゅるいの微生物びせいぶつは、他たの大型おおがた生物せいぶつと密接みっせつな共生きょうせい関係かんけいを持もっており、その中なかには、相互そうごに利益りえきをもたらすもの（相あい利り共生きょうせい）もあれば、宿主しゅくしゅ生物せいぶつに害がいを与あたえるもの（寄生きせい）もある。微生物びせいぶつが宿主しゅくしゅに病気びょうきを引ひき起おこす場合ばあい、それらは病原びょうげん体たい（pathogens）として知しられ、病原菌びょうげんきん（microbes）と呼よばれることもある。微生物びせいぶつは、分解ぶんかい（腐敗ふはい）や窒素ちっそ固定こていを担になっており、地球ちきゅうの生物せいぶつ地球ちきゅう化学かがく的てきサイクルにおいて重要じゅうような役割やくわりを果はたしている[77]。

細菌さいきんは、地球ちきゅう上じょうのほとんどすべての環境かんきょうニッチに適応てきおうできるような遺伝子いでんし制御せいぎょネットワーク（英語えいご版ばん）を使用しようしている[78][79]。細菌さいきんは、DNA、RNA、タンパク質たんぱくしつ、代謝たいしゃ産物さんぶつなど、さまざまな種類しゅるいの分子ぶんし間あいだの相互そうご作用さようネットワークを利用りようして遺伝子いでんし発現はつげんを調節ちょうせつしている。細菌さいきんにとって、制御せいぎょネットワークの主おもな機能きのうは、栄養えいよう状態じょうたいや環境かんきょうストレスなどの環境かんきょう変化へんかへの応答おうとうを制御せいぎょすることである[80]。複雑ふくざつなネットワークの構成こうせいにより、微生物びせいぶつは複数ふくすうの環境かんきょう信号しんごう（環境かんきょうシグナル）を調整ちょうせいし、統合とうごうすることができる[78]。

極限きょくげん環境かんきょう微生物びせいぶつ

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詳細しょうさいは「極限きょくげん環境かんきょう微生物びせいぶつ」を参照さんしょう
「宇宙うちゅうで実験じっけんされた微生物びせいぶつのリスト（英語えいご版ばん）」も参照さんしょう
 
放射線ほうしゃせん抵抗ていこう性せいの極限きょくげん環境かんきょう微生物びせいぶつであるデイノコッカス・ラディオデュランス（Deinococcus radiodurans）の四よん分子ぶんし

極限きょくげん環境かんきょう微生物びせいぶつ（extremophiles、好こう極限きょくげん性せい細菌さいきん）とは通常つうじょう、ほとんどの生命せいめい体たいにとって致命ちめい的てきな極限きょくげん環境かんきょうで生存せいぞんし、さらには繁栄はんえいできるよう適応てきおうした微生物びせいぶつである。好こう熱ねつ菌きん（thermophile）や超ちょう好こう熱ねつ菌きん（hyperthermophiles）は高こう温度おんどで増殖ぞうしょくする。好こう冷ひや菌きん（psychrophile）は極ごく低温ていおんで増殖ぞうしょくする。ハロバクテリウム・サリナルム（Halobacterium salinarum、古こ細菌さいきんの一種いっしゅ）などの好こう塩しお菌きん（halophile）は、最高さいこう130°C (266°F)[81]、最低さいてい-17°C (1°F)[82]の温度おんどでも、飽和ほうわ状態じょうたいまでの高こう塩しお濃度のうど環境かんきょうで繁殖はんしょくする[83]。好こうアルカリ菌きん（alkaliphile）は、pH 8.5-11程度ていどのアルカリ性せい条件じょうけんで繁殖はんしょくする[84]。好こう酸性さんせい菌きん（英語えいご版ばん）（acidophile）はpH 2.0以下いかで繁殖はんしょくする[85]。好こう圧あつ性せい細菌さいきん（英語えいご版ばん）（piezophiles）は、最高さいこうで1,000-2,000気圧きあつという高圧こうあつ下かで、最低さいていで宇宙うちゅう空間くうかんの真空しんくうのような0気圧きあつで増殖ぞうしょくする[86]。デイノコッカス・ラディオデュランス（Deinococcus radiodurans）など、一部いちぶの極限きょくげん環境かんきょう微生物びせいぶつは放射線ほうしゃせん抵抗ていこう性せい（英語えいご版ばん）があり[87]、5k Gyまでの放射線ほうしゃせん曝露ばくろに耐たえる。極限きょくげん環境かんきょう微生物びせいぶつはさまざまな意味いみで重要じゅうようである。地球ちきゅう上じょうの水圏すいけん、地殻ちかく、大気圏たいきけんの大だい部分ぶぶんにまで地上ちじょうの生命せいめいを広ひろげていること、極限きょくげん環境かんきょうに対たいする特異とくい的てきな進化しんか的てき適応てきおう機構きこうをバイオテクノロジーに利用りようすることができること、そして極限きょくげん環境かんきょう下かでの存在そんざいそのものが地球ちきゅう外がい生命せいめい体たいの可能かのう性せいを示しめしていること、などである[88]。

植物しょくぶつと土壌どじょう

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詳細しょうさいは「土壌どじょう生物せいぶつ」を参照さんしょう

土壌どじょうの窒素ちっそ循環じゅんかんは空中くうちゅう窒素ちっその固定こていに依存いぞんしている。それは多おおくの窒素ちっそ固定こてい菌きん（diazotrophs、ジアゾ栄養えいよう細菌さいきん）によって行おこなわれている。そのひとつがマメ科か植物しょくぶつの根粒こんりゅうに存在そんざいする、リゾビウム属ぞく（Rhizobium）、メソリゾビウム属ぞく（Mesorhizobium）、シノリゾビウム属ぞく（Sinorhizobium）、ブラディリゾビウム属ぞく（Bradyrhizobium）、およびアゾリゾビウム属ぞく（Azorhizobium）などの共生きょうせい細菌さいきんである[89]。

植物しょくぶつの根ねは、根ね圏けん（こんけん）と呼よばれる狭せまい領域りょういきを形成けいせいし、多おおくの微生物びせいぶつを保持ほじする根ね圏けんマイクロバイオーム（英語えいご版ばん）として知しられている[90]。

根ね圏けんマイクロバイオームに含ふくまれるこれらの微生物びせいぶつは、信号しんごうや合図あいずを通つうじてお互たがいに、また周囲しゅういの植物しょくぶつと相互そうご作用さようすることができる。たとえば、菌きん根ね菌きんは、植物しょくぶつと真ま菌類きんるいとの間あいだで化学かがく信号しんごうを通つうじて、多おおくの植物しょくぶつの根ね系けいと情報じょうほうを伝達でんたつすることができる。その結果けっか、両者りょうしゃの間あいだに相あい利り共生きょうせいが生うまれる。ただし、これらの信号しんごうは、他たの細菌さいきんを捕食ほしょくする土壌どじょう細菌さいきんであるミクソコッカス・キサンサス（Myxococcus xanthus）のような他ほかの微生物びせいぶつによって盗聴とうちょうされる可能かのう性せいがある。盗聴とうちょうつまり植物しょくぶつや微生物びせいぶつなどの意図いとしない受信じゅしん者しゃによる信号しんごうの傍受ぼうじゅは、進化しんか的てきに大だい規模きぼな影響えいきょうをもたらす可能かのう性せいがある。たとえば、植物しょくぶつと微生物びせいぶつの組くみのような発信はっしん者しゃと受信じゅしん者しゃの組くみは、盗聴とうちょう者しゃのばらつきによって、近隣きんりんの個体こたい群ぐんと連絡れんらくする能力のうりょくを失うしなう可能かのう性せいがある。局所きょくしょ的てきな盗聴とうちょう者しゃを回避かいひしようと適応てきおうする際さい、信号しんごうの発散はっさんが起おこり、その結果けっか、植物しょくぶつや微生物びせいぶつが他たの個体こたい群ぐんと情報じょうほう伝達でんたつできなくなって、孤立こりつしてしまう可能かのう性せいがある[91]。

共生きょうせい

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地衣ちい類るいである Pyrenocollema halodytes 内うちで観察かんさつされる光合成こうごうせい藍あい藻も Hyella caespitosa（丸まる形がた）と真ま菌きんの菌糸きんし（半はん透明とうめいの糸いと）

地衣ちい類るい（ちいるい）は、巨視的きょしてきな真ま菌類きんるいと光合成こうごうせい微生物びせいぶつの藻類そうるいまたは藍あい藻もとの共生きょうせいである[92][93]。

用途ようと

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詳細しょうさいは「微生物びせいぶつと人間にんげんの相互そうご作用さよう（英語えいご版ばん）」を参照さんしょう

微生物びせいぶつは、食品しょくひんの生産せいさん、汚水おすいの処理しょり、バイオ燃料ねんりょうの生産せいさん、そしてさまざまな化学かがく物質ぶっしつや酵素こうその製造せいぞうに役立やくだっている。また、研究けんきゅうにおいては、モデル生物せいぶつとして貴重きちょうな存在そんざいである。また、微生物びせいぶつは兵器へいき化かされ、戦争せんそうやバイオテロリズム（英語えいご版ばん）に使用しようされたこともある。微生物びせいぶつは、土壌どじょうの肥沃ひよく度どを維持いじし、有機物ゆうきぶつを分解ぶんかいする役割やくわりを通つうじて、農業のうぎょうにも欠かかせない存在そんざいとなっている。

食品しょくひん生産せいさん

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詳細しょうさいは「発酵はっこう食品しょくひん」および「食品しょくひん微生物びせいぶつ学がく（英語えいご版ばん）」を参照さんしょう

微生物びせいぶつは、ヨーグルト、チーズ、凝しこり乳ちち、ケフィア、アイラン、発酵はっこう乳ちちなどの食品しょくひんを製造せいぞうする発酵はっこう工程こうていで使用しようされる。発酵はっこう培養ばいよう物ぶつは風味ふうみと香かおりを与あたえ、望のぞましくない生物せいぶつを抑制よくせいする[94]。微生物びせいぶつは、パンをふくらませたり、ワインやビールの糖分とうぶんをアルコールに変換へんかんするために使用しようされる。微生物びせいぶつは、醸造じょうぞう、ワイン製造せいぞう、ベーキング（英語えいご版ばん）、ピクルス、その他たの食品しょくひん製造せいぞう工程こうていで使用しようされる[95]。

微生物びせいぶつの工業こうぎょう的てき利用りよう例れい
製品せいひん 微生物びせいぶつの寄与きよ
チーズ 微生物びせいぶつの増殖ぞうしょくはチーズの熟成じゅくせいに寄与きよし、特定とくていのチーズの風味ふうみや外観がいかんは微生物びせいぶつへの関与かんよが大おおきい。ラクトバチルス・ブルガリクス（Lactobacillus Bulgaricus）は、乳製品にゅうせいひんの製造せいぞうに使用しようされる微生物びせいぶつのひとつである。
アルコール飲料いんりょう 酵母こうぼは、砂糖さとう、ブドウ果汁かじゅう、または麦芽ばくが処理しょりした穀物こくもつをアルコールに変換へんかんするために使用しようされる。他たの微生物びせいぶつも使つかわれ、コウジカビはデンプンを糖とうに変換へんかんし、ジャポニカ米まいから日本酒にほんしゅを作つくる。
酢す ある種しゅの細菌さいきんは、アルコールを酢酸さくさんに変換へんかんするために使用しようされる。アセトバクター属ぞくの酢酸さくさん菌きんは、酢すの製造せいぞうに使用しようされ、酢すに酸味さんみと刺激しげき臭しゅうを与あたえる。
クエン酸くえんさん カビの一種いっしゅであるアスペルギルス･ニゲル（Aspergillus niger）は、清涼せいりょう飲料いんりょうやその他たの食品しょくひんの一般いっぱん的てきな成分せいぶんであるクエン酸くえんさんの製造せいぞうに使用しようされる。
ビタミン 微生物びせいぶつが、C、B2、B12などのビタミンの製造せいぞうに使用しようされる。
抗生こうせい物質ぶっしつ ペニシリン、アモキシシリン、テトラサイクリン、エリスロマイシンなどの抗生こうせい物質ぶっしつの製造せいぞうに微生物びせいぶつが使用しようされる。

水みず処理しょり

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詳細しょうさいは「飲料いんりょう水すい」および「し尿にょう処理しょり」を参照さんしょう
 
汚水おすい処理しょり場じょうは、有機物ゆうきぶつを酸化さんかする微生物びせいぶつに大おおきく依存いぞんしている。

有機物ゆうきぶつで汚染おせんされた水みずを浄化じょうかする能力のうりょくは、溶存ようぞん物質ぶっしつを消化しょうかできる微生物びせいぶつに依存いぞんしている。緩なる速そく濾過ろかのような十分じゅうぶんに酸素さんそ化かされた濾床では、好こう気き消化しょうか（英語えいご版ばん）を行おこなうことができる[96]。メタン生成せいせい菌きんによる嫌気いやけ消化しょうか（英語えいご版ばん）では、副ふく生成せいせい物ぶつとして有用ゆうようなメタンガスが生成せいせいされる[97]。

エネルギー

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微生物びせいぶつは、エタノールを生産せいさんする発酵はっこう槽そうや[98]、メタンを生産せいさんするバイオガス反応はんのう器きで使用しようされる[99]。科学かがく者しゃたちは、藻類そうるいから液体えきたい燃料ねんりょうを生産せいさんしたり[100]、細菌さいきんを利用りようして農業のうぎょう廃棄はいき物ぶつや都市とし廃棄はいき物ぶつを利用りよう可能かのうな燃料ねんりょうに変換へんかんしたり[101]、さまざまな形かたちの研究けんきゅうを行おこなっている。

化学かがく物質ぶっしつ、酵素こうそ

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詳細しょうさいは「菌類きんるいによるナノ粒子りゅうしの合成ごうせい（英語えいご版ばん）」を参照さんしょう

微生物びせいぶつは、多おおくの商業しょうぎょう用ようおよび工業こうぎょう用ようの化学かがく物質ぶっしつ、酵素こうそ、その他たの生物せいぶつ活性かっせい分子ぶんしの生産せいさんに利用りようされている。微生物びせいぶつ発酵はっこうによって工業こうぎょう的てきに大だい規模きぼ生産せいさんされる有機ゆうき酸さんには、アセトバクター・アセチ（Acetobacter aceti）などの酢酸さくさん菌きんが産さん生せいする酢酸さくさん、クロストリジウム・ブチリカム菌きん（Clostridium butyricum）が産さん生せいする酪酸、ラクトバシラス（Lactobacillus）などの乳酸菌にゅうさんきんが産さん生せいする乳酸にゅうさん[102]、カビ菌きんのアスペルギルス・ニゲル（Aspergillus niger）が産さん生せいするクエン酸くえんさんなどがある[102]。 微生物びせいぶつは、レンサ球菌きゅうきん（Streptococcus）由来ゆらいのストレプトキナーゼ[103]、子こ嚢菌類るい真ま菌きんのトリポクラディウム・インフラタム（Tolypocladium inflatum）のシクロスポリンA[104]、酵母こうぼのベニコウジカビ（Monascus purpureus）が生産せいさんするスタチンなどの生理せいり活性かっせい分子ぶんしを調製ちょうせいするために使用しようされる[105]。

科学かがく

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「遺伝子いでんし組くみ換かえ細菌さいきん（英語えいご版ばん）」も参照さんしょう
 
実験じっけん室しつ用ようの発酵はっこう容器ようき

微生物びせいぶつはバイオテクノロジー、生化学せいかがく、遺伝いでん学がく、分子生物学ぶんしせいぶつがくにおいて不可欠ふかけつな道具どうぐである。酵母こうぼである出芽しゅつが酵母こうぼ（Saccharomyces cerevisiae）や分裂ぶんれつ酵母こうぼ（Schizosaccharomyces pombe）は、急速きゅうそくで大だい規模きぼに増殖ぞうしょくさせることができ、操作そうさも容易よういな単純たんじゅんな真ま核かく生物せいぶつであるため、科学かがくにおいて重要じゅうようなモデル生物せいぶつである[106]。遺伝いでん学がく、ゲノミクス、プロテオミクスの分野ぶんやで特とくに価値かちがある[107][108]。微生物びせいぶつは、ステロイドの生産せいさんや皮膚ひふ疾患しっかんの治療ちりょうなどの用途ようとに利用りようすることもできる。科学かがく者しゃたちはまた、微生物びせいぶつを生いきた燃料ねんりょう電池でんちや[109]、公害こうがいの解決かいけつ策さくとして利用りようすることも考かんがえている[110]。

戦争せんそう

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詳細しょうさいは「生物せいぶつ戦争せんそう」および「バイオテロリズム（英語えいご版ばん）」を参照さんしょう

生物せいぶつ戦争せんそうの初期しょきの例れいとして、中世ちゅうせいにおいては、攻おさむ城しろ戦せんの際さいにカタパルトやその他たの攻おさむ城じょう兵器へいきを使用しようして、病気びょうきの死体したいが城しろに投なげ込こまれた。死体したいの近ちかくにいた人々ひとびとは病原びょうげん体たいにさらされ、その病原びょうげん体たいを他たの人々ひとびとに広ひろめる可能かのう性せいがあった[111]。

現代げんだいでは、1984年ねんのラジニーシーによるバイオテロや[112]、1993年ねんのオウム真理教おうむしんりきょうによる東京とうきょうでの炭疽たんそ菌きんの放出ほうしゅつなどがあげられる[113]。

土壌どじょう

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詳細しょうさいは「土壌どじょう微生物びせいぶつ」を参照さんしょう

微生物びせいぶつは、土壌どじょう中ちゅうの栄養素えいようそやミネラルを植物しょくぶつが利用りようできるように変換へんかんしたり、成長せいちょうを促進そくしんするホルモンを産さん生むしたり、植物しょくぶつの免疫めんえき系けいを刺激しげきしたり、ストレス応答おうとうを誘発ゆうはつしたり抑制よくせいしたりすることができる。一般いっぱんに、土壌どじょう微生物びせいぶつが多様たようであるほど、植物しょくぶつの病気びょうきは減少げんしょうし、収穫しゅうかく量りょうが増加ぞうかする[114]。

ヒトの健康けんこう

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ヒトの腸ちょう内ない細菌さいきん叢くさむら

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詳細しょうさいは「ヒトマイクロバイオーム」および「ヒトマイクロバイオーム計画けいかく（英語えいご版ばん）」を参照さんしょう

微生物びせいぶつは、より大おおきな他ほかの生物せいぶつと内部ないぶ共生きょうせい関係かんけいを形成けいせいすることができる。たとえば、微生物びせいぶつとの共生きょうせい関係かんけい（英語えいご版ばん）は、免疫めんえき系けいにおいて重要じゅうような役割やくわりを果はたしている。ヒト消化しょうか管かん (en:英語えいご版ばん) の腸ちょう内ない細菌さいきん叢くさむらを構成こうせいする微生物びせいぶつは、腸管ちょうかん免疫めんえきに寄与きよし、葉酸ようさんやビオチンなどのビタミンを合成ごうせいしたり、難なん消化しょうか性せいの複雑ふくざつな炭水化物たんすいかぶつを発酵はっこうさせることができる[115]。健康けんこうに役立やくだつと考かんがえられている一部いちぶの微生物びせいぶつはプロバイオティクスと呼よばれ、栄養えいよう補助ほじょ食品しょくひんや食品しょくひん添加てんか物ぶつとして販売はんばいされている[116]。

病気びょうき

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詳細しょうさいは「病原びょうげん体たい」および「病気びょうきの病原びょうげん体からだ説せつ」を参照さんしょう
「医学いがく微生物びせいぶつ学がく（英語えいご版ばん）」および「寄生きせい」も参照さんしょう
 
ヒト血液けつえき中ちゅうの熱帯ねったい熱ねつマラリア原虫げんちゅう（Plasmodium falciparum）の顕微鏡けんびきょう写真しゃしん（青色あおいろのとがった形状けいじょう）。これは真ま核かく生物せいぶつの寄生虫きせいちゅうで、感染かんせん症しょうのマラリアの病原びょうげん体たいである。

微生物びせいぶつは多おおくの感染かんせん症しょうの原因げんいん物質ぶっしつ（病原びょうげん体たい）である。関与かんよする微生物びせいぶつには、ペスト、結核けっかく、炭疽たんそ症しょうなどの病気びょうきを引ひき起おこす病原びょうげん性せい細菌さいきんや、マラリア、睡眠すいみん病びょう、赤痢せきり、トキソプラズマ症しょうなどの病気びょうきを引ひき起おこす寄生きせい原虫げんちゅう（protozoan parasites）や、白癬はくせん、カンジダ症しょう、ヒストプラズマ症しょうなどの病気びょうきを引ひき起おこす真しん菌類きんるいも含ふくまれる。しかし、インフルエンザ、黄熱病おうねつびょう、エイズ（AIDS）などの病気びょうきは、病原びょうげん性せいウイルスによって引ひき起おこされるもので、通常つうじょうこれらは生物せいぶつとして分類ぶんるいされないため、厳密げんみつな定義ていぎでは微生物びせいぶつではない。いくつかのメタン生成せいせい古こ細菌さいきんの存在そんざいとヒトの歯は周しゅう病びょうとの関連かんれん性せいが提案ていあんされているが[117]、古こ細菌さいきん病原びょうげん体たいの明確めいかくな例れいは知しられていない[118]。多おおくの微生物びせいぶつ病原びょうげん体たいは、感染かんせん宿主しゅくしゅ内ないでの生存せいぞんを容易よういにするために、性的せいてきプロセスを行おこなうことができると考かんがえられている[119]。

衛生えいせい

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詳細しょうさいは「衛生えいせい 」および「食品しょくひん微生物びせいぶつ学がく（英語えいご版ばん）」を参照さんしょう

衛生えいせいとは、周囲しゅういから微生物びせいぶつを排除はいじょすることにより、感染かんせんや食品しょくひんの腐敗ふはい（英語えいご版ばん）を防ふせぐための一連いちれんの実践じっせんである。微生物びせいぶつ、特とくに細菌さいきんは事実じじつ上じょうどこにでも存在そんざいするため、実際じっさいには有害ゆうがいな微生物びせいぶつを除去じょきょするのではなく、許容きょようレベルまで低減ていげんさせる。食品しょくひんの調理ちょうりでは、調理ちょうり法ほう、器具きぐの清潔せいけつさ、短みじかい保存ほぞん期間きかん、低温ていおんなどの保存ほぞん方法ほうほうによって微生物びせいぶつが減少げんしょうする。外科げか用よう器具きぐのように完全かんぜんな無菌むきん化かが必要ひつような場合ばあいは、熱ねつと圧力あつりょくで微生物びせいぶつを死滅しめつさせるオートクレーブが使用しようされる[120][121]。

参考さんこう項目こうもく

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注釈ちゅうしゃく

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脚注きゃくちゅう

編集へんしゅう
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外部がいぶリンク

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