微生物とは、顕微鏡を使わないと見えないほど小さな生物のことです。細菌、古細菌、真菌、原生動物、ウイルスなどが含まれますが、ウイルスは必ずしも生物に分類されるわけではありません。微生物は土壌、水、空気、そして私たちの体内など、あらゆる場所に存在します。体内の細胞数よりも多く、消化、免疫、健康維持に不可欠な役割を果たしています。ほとんどは無害ですが、中には有益なものもあり、ごく一部は病気を引き起こします。

微生物は地球の姿を形作ってきた。シアノバクテリアは光合成によって大気中の酸素を作り出した。バクテリアは土壌中の窒素を固定し、植物が利用できるようにした。菌類は有機物を分解し、栄養素を循環させた。腸内の微生物は食物の消化を助け、ビタミンを生成する。目に見えない存在でありながら、微生物は地球の生命の大部分を占めているのだ。

バイオテクノロジーにおいて、微生物はまさに働き者だ。遺伝子操作された細菌はインスリン、抗生物質、酵素を生産する。酵母は糖を発酵させてエタノールやパンを作る。真菌はクエン酸やペニシリンを生産する。微細藻類はバイオ燃料用の油を生産する。微生物の代謝の多様性は、有用な化学物質の宝庫と言える。

微生物は新たなツールの源泉でもある。CRISPRは細菌から生まれた。制限酵素も細菌から生まれた。PCRに用いられるTaqポリメラーゼは好熱性細菌から得られた。微生物の世界は遺伝子イノベーションの宝庫であり、私たちは今もなおその解読方法を学んでいる最中なのだ。