Auksotrof

Auksotrofi on eräänlainen mikro-organismi, joka syntyy mutaation seurauksena ja vaatii yhden tai useamman erityistekijän kasvaakseen. Alkuperäiset mikro-organismit eivät vaatineet näitä tekijöitä, ja niiden puuttuminen voi johtaa auksotrofisten mikro-organismien kasvun voimakkaaseen tai täydelliseen pysähtymiseen.

Auksotrofia on perinnöllinen ominaisuus, joka liittyy kyvyttömyyteen syntetisoida tiettyjä komponentteja, jotka ovat välttämättömiä mikro-organismien kasvulle ja kehitykselle. Nämä komponentit voivat olla aminohappoja, vitamiineja, nukleotideja tai muita välttämättömiä hivenaineita. Auksotrofiset mikro-organismit eivät voi kasvaa minimaalisilla elatusaineilla, joita yleensä käytetään normaalien mikro-organismien viljelyyn. Sen sijaan niiden kasvu vaatii erityisesti valmistettuja väliaineita, jotka sisältävät kaikki tarvittavat komponentit.

Auksotrofia voi olla joko luonnollinen tai keinotekoinen ilmiö. Luonnollinen auksotrofia tapahtuu geenimutaatioiden seurauksena ja voi johtaa erilaisiin auksotrofian muotoihin. Esimerkiksi mutaatio geenissä, joka on vastuussa tietyn aminohapon synteesistä, voi johtaa kyseisen aminohapon auksotrofiaan. Keinotekoinen auksotrofia voidaan luoda mutageneesin ja erilaisten geenitekniikan menetelmien avulla.

Auksotrofiaa käytetään laajasti biologisessa tutkimuksessa, erityisesti genetiikassa ja molekyylibiologiassa. Sen avulla voidaan tutkia tiettyjen geenien ja proteiinien roolia mikro-organismien kasvussa ja kehityksessä. Auksotrofiaa voidaan käyttää myös sellaisten mutanttikantojen luomiseen, joita voidaan käyttää biologisten aineiden, lääkkeiden ja muiden tuotteiden tuotannossa, jotka vaativat tiettyjä mikro-organismeja tuotantoon.

Yhteenvetona voidaan todeta, että auksotrofia on mikro-organismien tärkeä ominaisuus, jota voidaan käyttää niiden kasvun ja kehityksen tutkimiseen sekä haluttujen ominaisuuksien omaavien mutanttikantojen luomiseen. Tällä ominaisuudella on laaja sovellus biologisessa tutkimuksessa ja teollisuudessa, ja sen tutkimus on edelleen aktiivinen tieteellisen tutkimuksen alue.

Auksotrofit - uusi sana biologiassa

Tiesitkö, että on olemassa tietyntyyppisiä mikro-organismeja, jotka ovat syntyneet mutaation seurauksena ja vaativat erilaisten tekijöiden käyttöä elämäänsä? Näitä erikoistyyppejä mikrobeja kutsutaan auksotrofeiksi (kirjaimellisesti kreikaksi, "kasvavat läsnä, mutta eivät pysty kasvamaan itsestään"), ja ne ovat tieteellisesti erittäin kiinnostavia. Tässä artikkelissa puhumme auksotrofeista ja niiden sovelluksista biologiassa ja lääketieteessä sekä siitä, miten ne syntyvät ja miten niitä voidaan käyttää.

**Auksotropismin alkuperä**

Kun mikro-organismeissa tapahtuu mutaatio, tarvitaan kasvutekijöitä, joita ei ennen ollut. Nämä tekijät voivat olla täysin erilaisia: kemialliset yhdisteet, hivenaineet, kofaktorit, plasmidit, proteiinit tai muut kehon tai eläimen solut. Jotkut mikro-organismit saattavat vaatia vain yhden näistä tekijöistä, kun taas toiset vaativat niitä kaikkia. Tyypillisesti nämä aineet yhdistetään termiin "auksotroopit". Tämän tyyppinen organismi on saanut nimensä tyypin "auto" nimestä, joka tulee kreikan sanasta "itsenäinen kasvu". Esimerkiksi monet bakteerikannat voivat kasvaa vain väliaineessa, joka sisältää spesifistä biokatalyyttiä, jota kutsutaan typen kantajaksi. Jotkut auksotrooppiset bakteerilajit käyttävät hiilihydraatteja tai aminohappoja aineenvaihduntaan. Mutaation jälkeen organismi saa kyvyn kuluttaa tiettyjä substraatteja, kuten nitraatteja, joita alkuperäisessä bakteerikannassa ei ollut. Tämä voi johtaa uuden bakteerilajin syntymiseen, joka kasvaa nopeasti, jos se saa näitä tekijöitä. Lisäksi mutaatioita voi esiintyä suoraan kehon geneettisessä materiaalissa, mikä johtaa muutoksiin geeneissä, jotka olivat aiemmin vastuussa entsymaattisista toiminnoista, jotka liittyvät tiettyjen tekijöiden saamiseen ympäristöstä. Tämä tekee solusta riippuvaisemman heistä. Autoksemian mekanismi liittyy tyypillisesti DNA-korjauksen rikkomiseen, kun DNA-molekyylin mutaatio johtaa väärien emästen muodostumiseen, minkä vuoksi joko kromosomin toiminta heikkenee tai syntyy uusi mutaatiopiste. . Mutaatioiden kertyessä bakteerit voivat kasvaa uudeksi organismiksi, jolla ei enää ole tarvittavia kykyjä, mutta joka jatkaa toimintaansa samalla tavalla kuin alkuperäinen organismi. Tätä kasvua kutsutaan "auxiksi".

Useimmat auksotrofit ovat joko vaarallisia taudinaiheuttajia tai niillä on merkittävää merkitystä maatalousteollisuudelle. Erityinen esimerkki on auksotrofinen hiiva, jota käytetään elintarviketeollisuudessa sokerin käymiseen etyylialkoholiksi. Tällaiset hiivat ovat herkkiä tietyille epäorgaanisille hapoille, erityisesti vetyhapolle. Hiivalla on kyky mitata sen esiintymistä juomavedessä tai muissa elintarvikkeissa erityisten proteiinireseptoreiden avulla. Kun nämä ainepisarat havaitaan, hiivasolu aktivoi entsyymejä sytoplasmassaan, mikä pysäyttää kasvun ja muuttaa sokeripitoisen tuotteen. Bakteerit tarvitsevat kuitenkin vetyhappoja sokerin käymiseen, joten jotkut hiivakannat ovat myös auksotrooppisia. On mielenkiintoista huomata, että monet auksotrofit syntyvät keinotekoisesti luotujen ympäristöolosuhteiden, kuten petrokemian tuotteiden, vaikutuksesta. On tärkeää huomata, että tällaisia ​​ominaisuuksia voidaan käyttää

Johdanto

Auksotrofiat ovat mikro-organismeja, jotka tarvitsevat tiettyjä ravinteita tai ympäristön kasvaakseen ja kehittyäkseen. Ne voivat syntyä, kun alkuperäisen bakteerin genomiin kehittyy mutaatioita. Tässä artikkelissa tarkastellaan, mitä auksotrofia on, sen roolia lääketieteessä ja luonnossa sekä tapoja määritellä ja hallita tätä ilmiötä.

Mikä tämä on?

Genetiikan ja molekyylibiologian ymmärryksemme perusteella tiettyjen entsyymien ja aineenvaihduntareittien läsnäolo, jotka tarjoavat vain tiettyjä ravintoaineita, voi olla lupaava epäonnistuminen toiminnallisten biologisten järjestelmien luomisessa. Auksotrofiset organismit tarjoavat mielenkiintoisia tapauksia geneettisestä muuntelusta, jotka osoittavat luonnollisen valinnan ilmiön.

Luonnossa ja ekosysteemeissä, erityisesti sellaisissa, joissa ei ole ilmeisiä ravintoresursseja, auksotrofiitit ovat tärkeitä ekosysteemien komponentteja. Esimerkiksi jotkut hiivaeliöt saavat energiaa vain valosta, minkä vuoksi niiden DNA:ssa on tietty entsyymi, jonka avulla ne voivat käyttää tätä energialähdettä. Ilman tätä entsyymiä he eivät pysty lisääntymään.