Prototrofický

Prototrofy sú bunky schopné rásť v minimálnom kultivačnom médiu a produkovať potrebné aminokyseliny na pestovanie. Zdroj: Wikimedia Commons

Čo sú prototrofické?

Ten prototrofický Sú to mikroorganizmy alebo bunky schopné produkovať aminokyseliny, ktoré vyžadujú rast. Tento výraz sa všeobecne používa vo vzťahu k konkrétnej látke. Je proti termínu auxotroph.

Tento posledný termín sa používa na definovanie mikroorganizmu, ktorý je schopný pestovať a vynásobiť v kultivačnom médiu, iba ak bola pridaná špecifická výživa. V prípade prototrofu môže prosperovať bez takejto podstaty, pretože ju dokáže vyrobiť sám.

Napríklad organizmus alebo kmeň, ktorý sa neschopný rásť v neprítomnosti arginínu, by sa nazýval Arginina Auxotrofic. Prototrofický arginínový kmeň medzitým bude rásť a reprodukovať sa nezávisle od prítomnosti alebo neprítomnosti arginínu v kultivačnom médiu. 

Auxotrofický kmeň v podstate stratil funkčnú metabolickú cestu, ktorá jej umožnila syntetizovať základnú, nevyhnutnú látku pre svoje životne dôležité procesy.

Tento nedostatok je vo všeobecnosti spôsobený mutáciou. Mutácia vytvára nulovú alelu, ktorá nemá biologickú kapacitu na výrobu látky prítomnej v prototrofu.

Žiadosti

Biochémia

Auxotropné genetické markery sa často používajú v molekulárnej genetike. Každý gén obsahuje informácie kódujúce proteín. To preukázali vedci George Beadle a Edward Tatum v práci, ktorá z nich urobila veriteľov Nobelovej ceny.

Táto špecifickosť génov umožňuje mapovanie biosyntetických alebo biochemických trás. Mutácia génu vedie k mutácii proteínu. Týmto spôsobom sa dá určiť v pomocných kmeňoch baktérií, ktoré sa študujú, ktoré enzýmy sú nefunkčné v dôsledku mutácií.

Môže vám slúžiť: erysipelothrix rhusiopathiae

Ďalšou metódou na určenie biosyntetických trás je použitie auxotrofických kmeňov špecifických aminokyselín. V týchto prípadoch je potreba takýchto aminokyselín podľa kmeňov, aby sa zvýšila netuálne analogické aminokyseliny proteínov v kultivačnom médiu.

Napríklad substitúcia fenylalanínu fenylalanínom v kmeňoch kmeňov Escherichia coli Auxotrofický pre fenylalanín.

Pomocné značky

Mutácie v génoch, ktoré kódujú enzýmy, ktoré sa zúčastňujú na ceste pre biosyntézu metabolických konštrukčných molekúl, sa používajú ako markery v drvivej väčšine genetických experimentov s kvasinkovými kvasinkami.

Deficit výživy spôsobený mutáciou (auxotrofia) sa dá kompenzovať poskytnutím požadovanej živiny v rastovom prostredí.

Takáto kompenzácia však nemusí byť nevyhnutne kvantitatívna, pretože mutácie ovplyvňujú niekoľko fyziologických parametrov a môžu konať synergicky.

Z tohto dôvodu sa uskutočnili štúdie, aby sa získali prototrofické kmene s cieľom eliminovať auxotrofické markery a znížiť zaujatosť vo fyziologických a metabolických štúdiách.

Test AMES

Test AMES, tiež nazývaný test mutagenézy Salmonella, bol vyvinutý Bruce n. Ames v 70. rokoch, aby sa určilo, či je chemik mutagén.

Je založený na princípe reverznej mutácie alebo zadnej mutácie. Používať viac kmeňov Salmonella typhimurium Histidín auxotrofický.

Sila chemikálie, ktorá spôsobuje mutáciu. Baktérie sa následne presunú na novú zlú dosku v histidíne.

Ak látka nie je mutagénna, baktérie by nevykazovali rast nového plaku. Naopak, auxotrofické baktérie histidínu sa mutujú na prototrofické až histidín.

Môže ti slúžiť: mycoplasmaKultivácia baktérií prototrofy salmonella typhimurium. Prevzaté a upravené z: Sun14916 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)], z Wikimedia Commons

Porovnanie podielu bakteriálneho rastu v plakoch s liečbou a bez liečby umožňuje kvantifikovať mutagénnu silu zlúčeniny na baktériách.

Tento možný mutagénny účinok na baktérie naznačuje možnosť spôsobovať rovnaké účinky v iných organizmoch vrátane ľudí.

Predpokladá sa, že zlúčenina, ktorá je schopná spôsobiť mutáciu v bakteriálnej DNA, môže byť tiež schopná produkovať mutácie, ktoré môžu spôsobiť rakovinu.

Ostatné aplikácie na test AMES

Vývoj nových kmeňov

Test Ames bol použitý na získanie nových bakteriálnych kmeňov. Napríklad boli vyvinuté zlé kmene nitroreduktázy.

Tieto kmene sa používajú na štúdium metabolizmu xenobiotík a systémov opravy DNA. Boli tiež užitočné na hodnotenie metabolických mechanizmov dusitanov na produkciu aktívnych mutagénov, ako aj na nitrustné mechanizmy genotoxických zlúčenín.

Antimutogenéza

Test AMES sa tiež použil ako nástroj na štúdium a klasifikáciu prírodných antimmutagénov. Antimutagény sú zlúčeniny, ktoré môžu redukovať mutagénne lézie v DNA, najmä zlepšením ich opravných systémov.

Týmto spôsobom sa takéto zlúčeniny vyhýbajú počiatočným krokom vývoja rakoviny. Od začiatku 80. rokov (20. storočia), Ames a spolupracovníci vykonali štúdie na vyhodnotenie zníženia genotoxínov a riziká rakoviny prostredníctvom stravy bohatej na antimmutény.

Zistili, že populácie, ktoré mali diéty s vysokými hladinami antimmutagénov.

Môže vám slúžiť: Trichomonas Hominis: Charakteristiky, morfológia, biologický cyklus

Test AMES sa široko používa na štúdium niekoľkých rastlinných extraktov, o ktorých je známe, že znižujú mutagénnosť. Tieto štúdie tiež ukázali, že komponenty rastlín nie sú vždy neškodné. Mnoho jedlých rastlín sa ukázalo ako genotoxické účinky.

Ukázalo sa tiež, že test AMES je užitočný na detekciu toxických alebo antimutagénnych účinkov prírodných zlúčenín, ktoré sa často používajú v alternatívnej medicíne.

Odkazy

1. B. Arriaga-Alba, R. Montero-Montoya, J.J. Espinosa. Test Ames v dvadsiatom storočí. Výskum a recenzie: Journal of Toxikológia.
2. F. Fröhlich, R. Christiano, T.C. Walther. Natívny SILAC: Metabolické značenie proteínov v mikroorganizmoch protro. Molekulárna a bunková proteomika.