Prototrofik

Prototrop adalah sel yang mampu berkembang dalam medium kultur minimum dan menghasilkan asid amino yang diperlukan untuk berkembang. Sumber: Wikimedia Commons

Apa itu prototrofik?

The prototrofik Mereka adalah mikroorganisma atau sel yang mampu menghasilkan asid amino yang memerlukan tumbuh. Istilah ini biasanya digunakan berhubung dengan bahan tertentu. Ia menentang istilah auxotroph.

Istilah terakhir ini digunakan untuk menentukan mikroorganisma yang mampu berkembang dan mengalikan dalam medium budaya hanya jika nutrien tertentu telah ditambah. Sekiranya berlaku prototroph, ia boleh berjaya tanpa bahan sedemikian kerana dia dapat menghasilkannya sendiri.

Organisma atau ketegangan, sebagai contoh, tidak dapat berkembang tanpa ketiadaan arginin, akan dipanggil arginina auxotrophic. Sementara itu, ketegangan arginin prototrofik, akan tumbuh dan menghasilkan semula secara bebas dari kehadiran atau ketiadaan arginin dalam medium budaya. 

Pada asasnya, ketegangan auxotrophic telah kehilangan laluan metabolik berfungsi yang membolehkannya mensintesis bahan asas yang sangat diperlukan untuk proses pentingnya.

Kekurangan ini biasanya disebabkan oleh mutasi. Mutasi menghasilkan alel null yang tidak mempunyai keupayaan biologi untuk menghasilkan bahan yang ada dalam prototrof.

Aplikasi

Biokimia

Penanda genetik auxotropik sering digunakan dalam genetik molekul. Setiap gen mengandungi maklumat pengekodan protein. Ini ditunjukkan oleh penyelidik George Beadle dan Edward Tatum, dalam kerja yang menjadikan mereka pemiutang Hadiah Nobel.

Kekhususan gen ini membolehkan pemetaan laluan biosintetik atau biokimia. Mutasi gen membawa kepada mutasi protein. Dengan cara ini, ia dapat ditentukan dalam strain auxotrophic bakteria yang dikaji yang enzim tidak berfungsi kerana mutasi.

Boleh melayani anda: erysipelothrix rhusiopathiae

Kaedah lain untuk menentukan laluan biosintetik ialah penggunaan strain auxotropik asid amino tertentu. Dalam kes ini, keperluan untuk asid amino seperti strain untuk menambah asid amino analog yang tidak semulajadi dalam media kultur digunakan.

Sebagai contoh, penggantian fenilalanin oleh fenilalanin dalam strain strain dari Escherichia coli Auxotrophic untuk fenilalanin.

Penanda Auxotrophik

Mutasi dalam gen yang menyandarkan enzim yang mengambil bahagian dalam cara biosintesis molekul pembinaan metabolik, digunakan sebagai penanda dalam kebanyakan eksperimen genetik dengan yis.

Kekurangan pemakanan yang disebabkan oleh mutasi (auxotrophy) dapat dikompensasi dengan menyediakan nutrien yang diperlukan dalam persekitaran pertumbuhan.

Walau bagaimanapun, pampasan tersebut tidak semestinya kuantitatif, kerana mutasi mempengaruhi beberapa parameter fisiologi dan boleh bertindak secara sinergi.

Oleh kerana itu, kajian telah dijalankan untuk mendapatkan strain prototrofik dengan tujuan untuk menghapuskan penanda auxotropik dan mengurangkan kecenderungan dalam kajian fisiologi dan metabolik.

Ujian Ames

Ujian Ames, juga dikenali sebagai Ujian Mutagenesis Salmonella, dibangunkan oleh Bruce N. Ames pada tahun 1970 -an untuk menentukan sama ada ahli kimia adalah mutagen.

Ia berdasarkan prinsip mutasi terbalik atau mutasi posterior. Gunakan pelbagai strain Salmonella typhimurium Histidine auxotrophic.

Kekuatan kimia untuk menyebabkan mutasi diukur dengan menggunakannya kepada bakteria pada plat histidin. Bakteria kemudiannya dipindahkan ke plat miskin baru di histidin.

Sekiranya bahan itu tidak mutagenik, bakteria tidak akan menunjukkan pertumbuhan dalam plak baru. Sebaliknya, bakteria auxotropik ke histidin akan bermutasi kepada prototrofik ke histidin.

Boleh melayani anda: mycoplasmaPenanaman bakteria prototroph salmonella typhimurium. Diambil dan diedit dari: Sun14916 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)], dari Wikimedia Commons

Perbandingan perkadaran pertumbuhan bakteria dalam plak dengan dan tanpa rawatan, membolehkan untuk mengukur kuasa mutagenik sebatian pada bakteria.

Kesan mutagenik yang mungkin terhadap bakteria ini menunjukkan kemungkinan menyebabkan kesan yang sama dalam organisma lain, termasuk manusia.

Diyakini bahawa sebatian yang mampu menyebabkan mutasi dalam DNA bakteria, juga dapat menghasilkan mutasi yang dapat menyebabkan kanser.

Aplikasi lain untuk ujian Ames

Pembangunan strain baru

Ujian Ames telah digunakan untuk mendapatkan strain bakteria baru. Contohnya, strain nitroreductase yang lemah telah dibangunkan.

Strain ini digunakan untuk mengkaji metabolisme xenobiotik dan sistem pembaikan DNA. Mereka juga berguna untuk menilai mekanisme metabolik nitrogroup untuk menghasilkan mutagen aktif, serta mekanisme nitrasi sebatian genotoksik.

Antimutogenesis

Ujian Ames juga telah digunakan sebagai alat untuk mengkaji dan mengklasifikasikan antimutagen semula jadi. Antimmutagenos adalah sebatian yang dapat mengurangkan lesi mutagenik dalam DNA, terutamanya dengan meningkatkan sistem pembaikan mereka.

Dengan cara ini, sebatian tersebut mengelakkan langkah awal pembangunan kanser. Sejak permulaan tahun 80 -an (abad ke -20), Ames dan kolaborator telah menjalankan kajian untuk menilai pengurangan genotoksin dan risiko kanser melalui diet yang kaya dengan antimmuteno.

Mereka memerhatikan bahawa populasi yang mempunyai diet dengan tahap antimmutageno yang tinggi yang dibentangkan kurang risiko mengembangkan kanser gastroentikal.

Boleh melayani anda: Trichomonas hominis: ciri -ciri, morfologi, kitaran biologi

Ujian Ames telah digunakan secara meluas untuk mengkaji beberapa ekstrak tumbuhan yang diketahui mengurangkan mutagenik. Kajian -kajian ini juga menunjukkan bahawa komponen tumbuhan tidak selalu berbahaya. Banyak tumbuhan yang boleh dimakan telah terbukti mempunyai kesan genotoksik.

Ujian Ames juga terbukti berguna untuk mengesan kesan toksik atau antimutagenik sebatian semula jadi yang sering digunakan dalam ubat alternatif.

Rujukan

1. B. Arriaga-Alba, r. Montero-Montoya, J.J. Espinosa. Ujian Ames pada abad ke-20. Penyelidikan & Ulasan: Jurnal Toksikologi.
2. F. Fröhlich, r. Christiano, t.C. Walther. Silac asli: Pelabelan metabolik protein dalam mikroorganisma protroph berdasarkan peraturan sintesis lysine. Proteomik Molekul & Selular.