Auxotroph

Auxotrophs adalah mikroorganisma yang, untuk berkembang, memerlukan keperluan pemakanan yang mereka telah hilang kerana mutasi

Apa itu auxotroph?

A Auxotroph Ia adalah mikroorganisma yang tidak dapat tumbuh secara semulajadi tanpa keperluan pemakanan tertentu, yang hilang akibat mutasi. Iaitu, untuk memupuknya di makmal, bahan yang kurang, kerana ia tidak dapat mensintesisnya dengan sendirinya mesti ditambah.

Sebagai contoh, kita mengatakan bahawa organisma adalah auxotroph untuk valine, menunjukkan bahawa individu yang berkenaan memerlukan asid amino ini digunakan dalam medium budaya, kerana dia tidak dapat menghasilkannya sendiri.

Dengan cara ini, kita dapat membezakan dua fenotip: "mutan", yang sepadan dengan auxotroph untuk valine - dengan mengambil kira contoh hipotesis sebelumnya - dan "asal" atau liar, yang dapat mensintesiskan asid amino dengan betul. Yang terakhir dipanggil prototrof.

Auxotrophy berasal dari beberapa mutasi tertentu yang membawa kepada kehilangan keupayaan untuk mensintesiskan sebarang elemen, seperti asid amino atau komponen organik lain.

Dalam genetik, mutasi adalah perubahan atau pengubahsuaian urutan DNA. Umumnya mutasi tidak aktif ke enzim utama pada laluan sintesis.

Bagaimana organisma auxotropik?

Secara umum, mikroorganisma memerlukan satu siri nutrien yang sangat diperlukan untuk pertumbuhan mereka. Keperluan minimum anda selalu menjadi sumber karbon, sumber tenaga, dan pelbagai ion.

Organisma yang memerlukan nutrien tambahan kepada asas -asas adalah auxotrophs untuk bahan ini dan berasal dari mutasi DNA.

Tidak semua mutasi yang berlaku dalam bahan genetik mikroorganisma akan mempengaruhi kapasiti pertumbuhan mereka terhadap nutrien tertentu.

Boleh melayani anda: Staphylococcus saprophyticus

Mutasi mungkin berlaku dan ini tidak memberi kesan kepada fenotip mikroorganisma, yang dikenali sebagai mutasi senyap, kerana mereka tidak mengubah urutan protein.

Oleh itu, mutasi mempengaruhi gen yang sangat khusus yang mengkodekan untuk protein yang sangat diperlukan bagi laluan metabolik yang mensintesis bahan utama untuk badan. Mutasi yang dihasilkan mesti menyahaktifkan gen atau mempengaruhi protein.

Umumnya, ia mempengaruhi enzim utama. Mutasi mesti menghasilkan perubahan dalam urutan asid amino yang secara signifikan mengubah struktur protein dan dengan itu menghilang fungsinya. Ia juga boleh menjejaskan tapak aktif enzim.

Contoh dalam Saccharomyces cerevisiae

S. Cerevisiae Ia adalah kulat uniselular yang dikenali sebagai yis bir. Ia digunakan untuk pembuatan produk yang boleh dimakan untuk manusia, seperti roti dan bir.

Terima kasih kepada utiliti dan pertumbuhan mudah di makmal, ia adalah salah satu model biologi yang paling banyak digunakan, jadi diketahui bahawa mutasi tertentu menyebabkan auxotrophy.

Histidine auxotrophs

Histidine adalah salah satu daripada 20 asid amino yang membentuk protein. Kumpulan R molekul ini dibentuk oleh kumpulan imidazol dengan beban positif.

Walaupun pada haiwan, termasuk manusia, ia adalah asid amino penting - iaitu, mereka tidak dapat mensintesisnya dan mesti memasukkannya melalui diet - mikroorganisma mempunyai keupayaan untuk mensintesisnya.

Gen His3 dalam yis ini mengkodekan untuk enzim imidazolglycerol fosfat dehidrogenase, yang mengambil bahagian dalam jalan histidin sintetik.

Ia boleh melayani anda: Bacillus clausii

Mutasi dalam gen ini (dia3^-) Mereka mengakibatkan histidine aidotrophy. Oleh itu, mutan ini tidak dapat berkembang dalam medium yang tidak mempunyai nutrien.

Auxotrophs untuk tryptophan

Begitu juga, tryptophan adalah asid amino sifat hidrofobik yang mempunyai kumpulan kumpulan indole. Sebagai asid amino anterior, ini mesti dimasukkan ke dalam diet haiwan, tetapi mikroorganisma dapat mensintesisnya.

Gen TRP1 mengkodekan untuk isomerase antranilasi enzim phosphorribosyl, yang terlibat dalam laluan anabolik tryptophan. Apabila perubahan berlaku dalam gen ini, mutasi trp1 diperoleh^- yang membubarkan organisma untuk mensintesis asid amino.

Auxotrophs untuk pirimidin

Pirimidin adalah sebatian organik yang merupakan sebahagian daripada bahan genetik organisma hidup. Khususnya, mereka terdapat di pangkalan nitrogen, membentuk sebahagian daripada Timin, sitosin dan uracil.

Dalam kulat ini, gen URA3 mengkodekan untuk enzim pengertian orid-5-fosfat. Protein ini bertanggungjawab untuk memangkinkan langkah sintesis daripada Novo daripada pirimidin. Oleh itu, mutasi yang mempengaruhi gen ini menyebabkan auxotrophy ke uridine atau uracil.

Uridine adalah sebatian yang dihasilkan dari kesatuan asas nitrogen uracil dengan cincin ribosa. Kedua -dua struktur ini dikaitkan dengan ikatan glukosid.

Aplikasi

Auxotrophy adalah ciri yang sangat berguna dalam kajian yang berkaitan dengan mikrobiologi, untuk pemilihan organisma di makmal.

Prinsip yang sama ini boleh digunakan untuk tumbuh -tumbuhan, di mana melalui kejuruteraan genetik individu auxotropik dicipta, sama ada untuk metodin, biotin, auxin, dll.

Boleh melayani anda: enterococcus

Permohonan dalam Kejuruteraan Genetik

Mutan auxotrophs digunakan secara meluas di makmal di mana protokol kejuruteraan genetik dilakukan.

Salah satu objektif amalan molekul ini ialah arahan plasmid yang dibina oleh penyelidik dalam sistem prokariotik. Prosedur ini dikenali sebagai "pelengkap auxotrophy".

Plasmid adalah molekul DNA bulat, tipikal bakteria, yang direplikasi secara bebas. Plasmids boleh mengandungi maklumat berguna yang digunakan oleh bakteria, contohnya, penentangan terhadap antibiotik atau gen yang membolehkan anda mensintesis nutrien minat.

Penyelidik yang ingin memperkenalkan plasmid dalam bakteria boleh menggunakan ketegangan auxotrophic untuk nutrien tertentu. Maklumat genetik yang diperlukan untuk sintesis nutrien dikodkan di plasmid.

Dengan cara ini, medium minimum disediakan (yang tidak mengandungi nutrien bahawa strain mutan tidak dapat disintesis) dan bakteria disemai dengan plasmid.

Hanya bakteria yang menggabungkan bahagian DNA plasma ini akan dapat tumbuh di tengah, sementara bakteria yang gagal menangkap plasmid akan mati kerana kekurangan nutrien.

Rujukan

1. Benito, c., & Espino, f. J. Genetik, konsep penting. Pan -American Editorial.
2. Brock, t. D., & Madigan, m. T. Mikrobiologi. Hispanoamerican Prentice-Hall.
3. Kiri merah, m. Kejuruteraan genetik dan pemindahan gen. Piramid.