Auxotroof

Een auxotroof is een type micro-organisme dat ontstaat als gevolg van mutatie en een of meer speciale factoren vereist voor zijn groei. Deze factoren waren niet vereist door de oorspronkelijke micro-organismen, en de afwezigheid ervan kan leiden tot een sterke of volledige stopzetting van de groei van auxotrofe micro-organismen.

Auxotrofie is een erfelijke eigenschap die verband houdt met het onvermogen om bepaalde componenten te synthetiseren die nodig zijn voor de groei en ontwikkeling van micro-organismen. Deze componenten kunnen aminozuren, vitamines, nucleotiden of andere essentiële micro-elementen zijn. Auxotrofe micro-organismen kunnen niet groeien op minimale media, die doorgaans worden gebruikt voor de kweek van normale micro-organismen. In plaats daarvan vereist hun groei speciaal geprepareerde media die alle noodzakelijke componenten bevatten.

Auxotrofie kan een natuurlijk of kunstmatig fenomeen zijn. Natuurlijke auxotrofie treedt op als gevolg van genmutaties en kan leiden tot verschillende vormen van auxotrofie. Een mutatie in het gen dat verantwoordelijk is voor de synthese van een bepaald aminozuur kan bijvoorbeeld leiden tot auxotrofie voor dat aminozuur. Kunstmatige auxotrofie kan worden gecreëerd door middel van mutagenese en verschillende genetische manipulatiemethoden.

Auxotrofie wordt veel gebruikt in biologisch onderzoek, vooral in de genetica en moleculaire biologie. Het kan worden gebruikt om de rol van bepaalde genen en eiwitten in de groei en ontwikkeling van micro-organismen te bestuderen. Auxotrofie kan ook worden gebruikt om mutante stammen te creëren die kunnen worden gebruikt bij de productie van biologische, farmaceutische en andere producten waarvoor specifieke micro-organismen nodig zijn voor hun productie.

Concluderend is auxotrofie een belangrijke eigenschap van micro-organismen die kan worden gebruikt om hun groei en ontwikkeling te bestuderen, en om mutante stammen met gewenste eigenschappen te creëren. Deze eigenschap heeft een brede toepassing in biologisch onderzoek en de industrie, en de studie ervan blijft een actief gebied van wetenschappelijk onderzoek.

Auxotrofen - een nieuw woord in de biologie

Wist u dat er een bepaald type micro-organismen bestaat dat is ontstaan ​​als gevolg van mutatie en voor hun leven het gebruik van verschillende factoren nodig heeft? Deze speciale soorten microben worden auxotrofen genoemd (letterlijk uit het Grieks, ‘groeiend in de aanwezigheid maar niet in staat om zelfstandig te groeien’), en ze zijn van aanzienlijk wetenschappelijk belang. In dit artikel zullen we het hebben over auxotrofen en hun toepassingen in de biologie en geneeskunde, maar ook hoe ze ontstaan ​​en hoe ze kunnen worden gebruikt.

**Oorsprong van auxotropisme**

Wanneer er een mutatie optreedt in micro-organismen, is er behoefte aan groeifactoren die er voorheen niet waren. Deze factoren kunnen totaal verschillend zijn: chemische verbindingen, sporenelementen, cofactoren, plasmiden, eiwitten of andere cellen van het lichaam of dier. Sommige micro-organismen hebben mogelijk slechts één van deze factoren nodig, terwijl andere ze allemaal nodig hebben. Meestal worden deze stoffen geassocieerd met de term "auxotropen". Dit type organisme dankt zijn naam aan de naam van het type “auto”, wat afkomstig is van het Griekse “onafhankelijke groei”. Veel bacteriestammen kunnen bijvoorbeeld alleen groeien in een medium dat een specifieke biokatalysator bevat, een zogenaamde stikstofdrager. Sommige soorten auxotrope bacteriën gebruiken koolhydraten of aminozuren voor hun metabolisme. Na mutatie krijgt het organisme het vermogen om bepaalde substraten, zoals nitraten, te consumeren die afwezig waren in de oorspronkelijke bacteriestam. Dit kan leiden tot de creatie van een nieuwe bacteriesoort die snel zal groeien als deze van deze factoren wordt voorzien. Bovendien kunnen mutaties rechtstreeks in het genetisch materiaal van het lichaam optreden, resulterend in veranderingen in genen die voorheen verantwoordelijk waren voor enzymatische activiteiten die verband hielden met het verkrijgen van bepaalde factoren uit de omgeving. Dit maakt de cel afhankelijker van hen. Meestal wordt het mechanisme van autoxemie geassocieerd met een schending van DNA-reparatie, wanneer een mutatie in het DNA-molecuul leidt tot de vorming van onjuiste basen, waardoor het chromosoom minder effectief wordt in zijn functie, of er een nieuw mutatiepunt ontstaat. . Naarmate mutaties zich ophopen, kunnen bacteriën uitgroeien tot een nieuw organisme dat niet langer over de noodzakelijke capaciteiten beschikt, maar op dezelfde manier blijft functioneren als het oorspronkelijke organisme. Deze groei wordt "auxis" genoemd.

De meeste auxotrofen zijn gevaarlijke ziekteverwekkers of zijn van groot belang voor de landbouwsector. Een bijzonder voorbeeld is auxotrofe gist, die in de voedingsmiddelenindustrie wordt gebruikt om suiker te vergisten tot ethylalcohol. Dergelijke gisten zijn gevoelig voor bepaalde anorganische zuren, vooral waterstofzuur. Gist heeft het vermogen om zijn aanwezigheid in drinkwater of ander voedsel te meten met behulp van speciale eiwitreceptoren. Wanneer deze druppeltjes van de stof worden gedetecteerd, activeert de gistcel enzymen in zijn cytoplasma, waardoor de groei stopt en het suikerhoudende product wordt omgezet. Bacteriën hebben echter waterstofzuren nodig om suiker te fermenteren, dus sommige giststammen zijn ook auxotroop. Het is interessant om op te merken dat veel auxotrofieën optreden onder invloed van kunstmatig gecreëerde omgevingsomstandigheden, zoals petrochemische producten. Het is belangrijk op te merken dat dergelijke eigenschappen kunnen worden gebruikt

Invoering

Auxotrofieën zijn micro-organismen die specifieke voedingsstoffen of een omgeving nodig hebben om te groeien en zich te ontwikkelen. Ze kunnen ontstaan ​​als er mutaties ontstaan ​​in het genoom van de oorspronkelijke bacterie. In dit artikel zullen we kijken naar wat auxotrofie is, de rol ervan in de geneeskunde en de natuur, en naar manieren om dit fenomeen te definiëren en te beheersen.

Wat is dit?

Op basis van ons begrip van genetica en moleculaire biologie kan de aanwezigheid van bepaalde enzymen en metabolische routes die alleen specifieke voedingsstoffen leveren, een veelbelovende mislukking zijn bij het creëren van functionele biologische systemen. Auxotrofe organismen bieden interessante voorbeelden van genetische modificatie, waarmee het fenomeen natuurlijke selectie wordt aangetoond.

In de natuur en ecosystemen, vooral die zonder duidelijke voedselbronnen, zijn auxotrofieten belangrijke componenten van ecosystemen. Sommige soorten gistorganismen halen bijvoorbeeld alleen energie uit licht en daarom hebben ze een bepaald enzym in hun DNA waarmee ze deze energiebron kunnen gebruiken. Zonder dit enzym kunnen ze zich niet voortplanten.