Auxotróf

Az auxotróf egy olyan mikroorganizmus, amely mutáció eredményeként jön létre, és növekedéséhez egy vagy több speciális tényezőre van szükség. Ezeket a tényezőket az eredeti mikroorganizmusok nem követelték meg, és hiányuk az auxotróf mikroorganizmusok növekedésének erős vagy teljes leállásához vezethet.

Az auxotrófia olyan örökletes tulajdonság, amely a mikroorganizmusok növekedéséhez és fejlődéséhez szükséges bizonyos komponensek szintetizálásának képtelenségével jár. Ezek a komponensek lehetnek aminosavak, vitaminok, nukleotidok vagy más esszenciális mikroelemek. Az auxotróf mikroorganizmusok nem szaporodhatnak minimális táptalajokon, amelyeket általában normál mikroorganizmusok tenyésztésére használnak. Ehelyett növekedésükhöz speciálisan előkészített tápközeg szükséges, amely minden szükséges komponenst tartalmaz.

Az auxotrófia lehet természetes vagy mesterséges jelenség. A természetes auxotrófia génmutációk eredményeként lép fel, és az auxotrófia különböző formáihoz vezethet. Például egy adott aminosav szintéziséért felelős gén mutációja az adott aminosav auxotrófiájához vezethet. Mesterséges auxotrófia hozható létre mutagenezissel és különféle géntechnológiai módszerekkel.

Az auxotrófiát széles körben alkalmazzák a biológiai kutatásokban, különösen a genetikában és a molekuláris biológiában. Segítségével tanulmányozható bizonyos gének és fehérjék szerepe a mikroorganizmusok növekedésében és fejlődésében. Az auxotrófia felhasználható olyan mutáns törzsek létrehozására is, amelyek felhasználhatók biológiai anyagok, gyógyszerek és egyéb termékek előállításához, amelyek előállításához specifikus mikroorganizmusokra van szükség.

Összefoglalva, az auxotrófia a mikroorganizmusok fontos tulajdonsága, amely felhasználható növekedésük és fejlődésük tanulmányozására, valamint kívánatos tulajdonságokkal rendelkező mutáns törzsek létrehozására. Ez az ingatlan széles körben alkalmazható a biológiai kutatásban és az iparban, és tanulmányozása továbbra is a tudományos kutatás aktív területe.

Auxotrófok – új szó a biológiában

Tudtad, hogy léteznek bizonyos típusú mikroorganizmusok, amelyek mutáció eredményeként keletkeztek, és életükhöz különféle tényezők alkalmazását igénylik? Ezeket a speciális mikrobákat auxotrófoknak nevezik (a görögül szó szerint „jelenlétben nőnek, de nem képesek önállóan növekedni”), és jelentős tudományos érdeklődésre tartanak számot. Ebben a cikkben az auxotrófokról és azok biológiában és gyógyászatban való alkalmazásáról, valamint arról, hogyan keletkeznek és hogyan használhatók fel.

**Az auxotropizmus eredete**

Ha a mikroorganizmusokban mutáció lép fel, olyan növekedési faktorokra van szükség, amelyek korábban nem voltak. Ezek a tényezők teljesen eltérőek lehetnek: kémiai vegyületek, nyomelemek, kofaktorok, plazmidok, fehérjék vagy a test vagy állat egyéb sejtjei. Egyes mikroorganizmusok csak egyet igényelhetnek ezen tényezők közül, míg mások mindegyikét. Ezeket az anyagokat jellemzően az "auxotrópok" kifejezéssel társítják. Ez a szervezettípus a nevét az „auto” típus nevéből kapta, amely a görög „független növekedés” szóból ered. Például sok baktériumtörzs csak olyan táptalajban tud szaporodni, amely egy specifikus biokatalizátort, úgynevezett nitrogénhordozót tartalmaz. Egyes auxotróp baktériumfajok szénhidrátokat vagy aminosavakat használnak anyagcseréjükhöz. A mutáció után a szervezet képessé válik bizonyos szubsztrátok, például nitrátok elfogyasztására, amelyek az eredeti baktériumtörzsben hiányoztak. Ez új baktériumfajok létrejöttéhez vezethet, amelyek gyorsan növekednek, ha ezekkel a tényezőkkel ellátják. Ezenkívül a mutációk közvetlenül a test genetikai anyagában fordulhatnak elő, ami változásokat eredményezhet azokban a génekben, amelyek korábban felelősek voltak bizonyos tényezők környezetből való megszerzéséhez kapcsolódó enzimatikus tevékenységekért. Ezáltal a sejt jobban függ tőlük. Az autoxémia mechanizmusa jellemzően a DNS-javítás megsértésével jár, amikor a DNS-molekula mutációja hibás bázisok képződéséhez vezet, aminek következtében vagy a kromoszóma kevésbé hatékonyan működik, vagy új mutációs pont keletkezik. . A mutációk felhalmozódásával a baktériumok olyan új organizmussá nőhetnek ki, amely már nem rendelkezik a szükséges képességekkel, de továbbra is ugyanúgy működik, mint az eredeti szervezet. Ezt a növekedést "auxis"-nak nevezik.

A legtöbb auxotróf vagy veszélyes kórokozó, vagy jelentős érdeklődésre tart számot a mezőgazdasági ágazatban. Speciális példa erre az auxotróf élesztő, amelyet az élelmiszeriparban cukor etilalkohollá történő erjesztésére használnak. Az ilyen élesztők érzékenyek bizonyos szervetlen savakra, különösen a hidrogénsavra. Az élesztő speciális fehérjereceptorok segítségével képes mérni jelenlétét ivóvízben vagy más élelmiszerekben. Amikor ezeket az anyagcseppeket észleli, az élesztősejt aktiválja a citoplazmájában lévő enzimeket, amelyek leállítják a növekedést és átalakítják a cukrot tartalmazó terméket. A baktériumoknak azonban hidrogénsavakra van szükségük a cukor fermentálásához, így egyes élesztőtörzsek is auxotrópok. Érdekes megjegyezni, hogy sok auxotrófia keletkezik mesterségesen létrehozott környezeti feltételek, például petrolkémiai termékek hatására. Fontos megjegyezni, hogy az ilyen tulajdonságok használhatók

Bevezetés

Az auxotrófiák olyan mikroorganizmusok, amelyek növekedéséhez és fejlődéséhez speciális tápanyagokra vagy környezetre van szükség. Akkor keletkezhetnek, amikor az eredeti baktérium genomjában mutációk alakulnak ki. Ebben a cikkben megvizsgáljuk, mi az auxotrófia, az orvostudományban és a természetben betöltött szerepe, valamint e jelenség meghatározásának és ellenőrzésének módjai.

Mi ez?

Genetika és molekuláris biológia ismereteink alapján bizonyos, csak meghatározott tápanyagot biztosító enzimek és metabolikus útvonalak jelenléte ígéretes kudarc lehet a funkcionális biológiai rendszerek létrehozásában. Az auxotróf organizmusok a genetikai módosítás érdekes eseteit mutatják be, bemutatva a természetes szelekció jelenségét.

A természetben és az ökoszisztémákban, különösen azokban, amelyekben nincsenek nyilvánvaló táplálékforrások, az auxotrófiták az ökoszisztémák fontos összetevői. Például egyes élesztő organizmusok csak fényből nyernek energiát, ezért van a DNS-ükben egy bizonyos enzim, amely lehetővé teszi számukra ennek az energiaforrásnak a felhasználását. Ezen enzim nélkül nem lesznek képesek szaporodni.