Pomocník

Auxotrophs sú mikroorganizmy, ktoré na rast potrebujú výživovú požiadavku, ktorú stratili v dôsledku mutácie

Čo je auxotrof?

A Pomocník Je to mikroorganizmus, ktorý nemôže prirodzene rásť bez špecifickej výživovej požiadavky, ktorá stratila kvôli mutácii. To znamená, že ju kultivuje v laboratóriu, táto látka, ktorá chýba, je potrebné ju pridať samo osebe, musí sa pridať.

Napríklad hovoríme, že organizmus je pre valínom auxotrof, čo naznačuje, že príslušná jednotlivec potrebuje túto aminokyselinu, aby sa uplatňoval v kultivačnom médiu, pretože ho nie je schopný vyrobiť samostatne.

Týmto spôsobom môžeme rozlíšiť dva fenotypy: „Mutant“, ktorý zodpovedá auxotropu pre valín - berúc do úvahy náš predchádzajúci hypotetický príklad - a „originálny“ alebo divoký, ktorý môže správne syntetizovať aminokyselinovú. Ten sa nazýva prototrof.

Auxotrofia pochádza z určitej špecifickej mutácie, ktorá vedie k strate schopnosti syntetizovať akýkoľvek prvok, ako je aminokyselina alebo iná organická zložka.

V genetike je mutácia zmena alebo modifikácia sekvencie DNA. Všeobecne neaktívna mutácia na kľúčový enzým na trase syntézy.

Ako sú auxotrofické organizmy?

Všeobecne platí, že mikroorganizmy vyžadujú pre svoj rast sériu nevyhnutných živín. Vaše minimálne potreby sú vždy zdrojom uhlíka, zdrojom energie a rôznych iónov.

Organizmy, ktoré potrebujú ďalšie živiny pre základy, sú auxotrofy pre túto látku a pochádzajú z mutácií DNA.

Nie všetky mutácie, ktoré sa vyskytujú v genetickom materiáli mikroorganizmu, ovplyvnia ich rastovú kapacitu proti konkrétnej živine.

Môže vám slúžiť: Staphylococcus saprophyticus

Môže dôjsť k mutácii a to nemá žiadny vplyv na fenotyp mikroorganizmu, ktorý je známy ako tiché mutácie, pretože nekresia proteínovú sekvenciu.

Mutácia teda ovplyvňuje veľmi konkrétny gén, ktorý kóduje nevyhnutný proteín metabolickej cesty, ktorá syntetizuje primárnu látku pre telo. Generovaná mutácia musí inaktivovať gén alebo ovplyvniť proteín.

Všeobecne platí, že ovplyvňuje kľúčové enzýmy. Mutácia musí spôsobiť zmenu v sekvencii aminokyseliny, ktorá významne mení štruktúru proteínu, a tak zmizne jeho funkčnosť. Môže tiež ovplyvniť aktívne miesto enzýmu.

Príklady Sacharomyces cerevisiae

Siež. cerevisiae Je to jednobunkové huby populárne známe ako pivné kvasinky. Používa sa na výrobu jedlých výrobkov pre človeka, ako je chlieb a pivo.

Vďaka svojej užitočnosti a ľahkému rastu v laboratóriu je jedným z najpoužívanejších biologických modelov, takže je známe, že špecifické mutácie spôsobujú pomocnú pomoc.

Histidínové auxotrofy

Histidín je jednou z 20 aminokyselín, ktoré tvoria proteíny. Skupina R tejto molekuly je tvorená skupinou imidazolu s pozitívnym zaťažením.

Aj keď u zvierat, vrátane ľudí, je to esenciálna aminokyselina - to znamená, že ju nemôžu syntetizovať a musia ju začleniť prostredníctvom stravy - mikroorganizmy majú schopnosť syntetizovať ju.

Gén His3 v tomto kvasinkách kóduje enzým imidazolglycerol fosfát dehydrogenázu, ktorá sa podieľa na ceste syntheacid histidín.

Môže vám slúžiť: Bacillus clausii

Mutácie v tomto géne (HIS3^-) Vedú k histidínovej aidotrofii. Tieto mutanty teda nie sú schopné množiť sa v médiu, ktorému chýba výživa.

Auxotrofy pre tryptofán

Podobne je tryptofán aminokyselinou hydrofóbnej povahy, ktorá má ako skupinu Indole Group. Ako predná aminokyselina sa musí začleniť do stravy zvierat, ale mikroorganizmy ju môžu syntetizovať.

Gén TRP1 kóduje fosforribozyl enzým antranilát izomerázu, ktorá je podieľať sa na anabolickej dráhe tryptofánu. Ak v tomto géne dôjde zmena, získa sa mutácia TRP1^- To nespôsobuje organizmus na syntézu aminokyseliny.

Auxotrofy pre pyrimidíny

Pyrimidíny sú organické zlúčeniny, ktoré sú súčasťou genetického materiálu živých organizmov. Konkrétne sa nachádzajú v dusíkatých báze, ktoré tvoria časť timin, cytozínu a uracilu.

V tejto hube gén URA3 kóduje enzým orid-5-fosfátu. Tento proteín je zodpovedný za katalyzovanie kroku v syntéze novo pyrimidínov. Preto mutácie, ktoré ovplyvňujú tento gén.

Uridín je zlúčenina, ktorá je výsledkom spojenia dusíka uracilu s ribózovým krúžkom. Obe štruktúry sú spojené glukozidnou väzbou.

Žiadosti

Auxotrofia je veľmi užitočná charakteristika v štúdiách súvisiacich s mikrobiológiou, pre výber organizmov v laboratóriu.

Rovnaký princíp sa dá aplikovať na rastliny, kde prostredníctvom genetického inžinierstva sa vytvorí auxotrofický jednotlivec, buď pre metódu, biotín, auxín atď.

Môže vám slúžiť: Enterococcus

Aplikácia v genetickom inžinierstve

Auxotrofy mutanty sa široko používajú v laboratóriách, kde sa vykonávajú protokoly genetického inžinierstva.

Jedným z cieľov týchto molekulárnych praktík je výučba plazmidu postaveného výskumníkom v prokaryotickom systéme. Tento postup je známy ako „komplementácia auxotrofie“.

Plazmid je kruhová molekula DNA, typická pre baktérie, ktoré sa replikujú nezávisle. Plazmidy môžu obsahovať užitočné informácie, ktoré používajú baktérie, napríklad rezistencia na antibiotikum alebo gén, ktorý vám umožňuje syntetizovať výživnú záujmovú látku.

Vedci, ktorí chcú zaviesť plazmid v baktérii, môžu použiť auxotrofický kmeň pre špecifickú živinu. Genetické informácie potrebné pre syntézu živín sú kódované v plazmide.

Týmto spôsobom sa pripravuje minimálne médium (ktoré neobsahuje živinu, ktorú mutantný kmeň nemôže syntetizovať) a baktérie sú zasiate plazmidom.

Iba baktérie, ktoré začlenili túto časť plazmatickej DNA, budú môcť rásť v strede, zatiaľ čo baktérie, ktoré nedokázali zachytiť plazmid, zomrú kvôli nedostatku živín.

Odkazy

1. Benito, C., & Espino, f. J. Genetika, základné koncepty. PAN -AMERICKÝ ZDROJE.
2. Brock, T. D., & Madigan, m. Tón. Mikrobiológia. Hispanoamerican Prentice Hall.
3. Červená vľavo, m. Genetické inžinierstvo a prenos génov. Pyramída.