Auxotrof

Auxotrofer är mikroorganismer som för att växa behöver ett näringsbehov som de har tappat på grund av en mutation

Vad är en auxotrof?

En Auxotrof Det är en mikroorganism som inte kan växa naturligt utan ett specifikt näringsbehov, som förlorade på grund av en mutation. Det vill säga för att odla det i laboratoriet måste detta ämne som saknar, eftersom det inte kan syntetisera det i sig själv måste läggas till.

Vi säger till exempel att organismen är auxotrof för valin, vilket indikerar att individen i fråga behöver denna aminosyra som ska appliceras i odlingsmediet, eftersom han inte kan producera den ensam.

På detta sätt kan vi differentiera två fenotyper: "The Mutant", som motsvarar auxotrofen för valin - med hänsyn till vårt tidigare hypotetiska exempel - och "det ursprungliga" eller vilda, som korrekt kan syntetisera aminosyran. Det senare kallas prototrof.

Auxotrofi kommer från någon specifik mutation som leder till förlusten av förmågan att syntetisera alla element, såsom en aminosyra eller annan organisk komponent.

I genetik är en mutation en förändring eller modifiering av DNA -sekvensen. Generellt sett den inaktiva mutationen till ett viktigt enzym på en syntesväg.

Hur är auxotrofiska organismer?

I allmänhet kräver mikroorganismer en serie oumbärliga näringsämnen för deras tillväxt. Dina minsta behov är alltid en källa till kol, en energikälla och olika joner.

Organismer som behöver extra näringsämnen till grunderna är auxotrofer för detta ämne och härstammar från DNA -mutationer.

Inte alla mutationer som förekommer i det genetiska materialet i en mikroorganism kommer att påverka deras tillväxtkapacitet mot ett visst näringsämne.

Kan tjäna dig: Staphylococcus saprofyticus

En mutation kan förekomma och detta har ingen effekt på mikroorganismfenotypen, som kallas tysta mutationer, eftersom de inte modifierar proteinsekvensen.

Således påverkar mutationen en mycket speciell gen som kodar för ett oumbärligt protein av en metabolisk väg som syntetiserar ett primärt ämne för kroppen. Den genererade mutationen måste inaktivera genen eller påverka proteinet.

Generellt påverkar det viktiga enzymer. Mutationen måste ge en förändring i sekvensen för en aminosyra som avsevärt förändrar proteinets struktur och därmed försvinner dess funktionalitet. Det kan också påverka enzymets aktiva ställe.

Exempel på Saccharomyces cerevisiae

S. cerevisiae Det är en encellulär svamp som är populärt känd som öljäst. Det används för tillverkning av ätliga produkter för människan, till exempel bröd och öl.

Tack vare dess användbarhet och enkla tillväxt i laboratoriet är det en av de mest använda biologiska modellerna, så det är känt att specifika mutationer orsakar auxotrofi.

Histidin auxotrofer

Histidin är en av de 20 aminosyrorna som bildar proteiner. Grupp R av denna molekyl bildas av en imidazolgrupp med positiv belastning.

Även om det hos djur, inklusive människor, är det en väsentlig aminosyra - det vill säga de kan inte syntetisera den och måste införliva den genom diet - mikroorganismer har förmågan att syntetisera den.

His3 -genen i denna jäst kodar för enzymet imidazolglycerolfosfatdehydrogenas, som deltar i syntéhistidinens väg.

Det kan tjäna dig: bacillus clausii

Mutationerna i denna gen (His3^-) De resulterar i histidin aidotrophy. Således kan dessa mutanter inte spridas i ett medium som saknar näringsämnet.

Auxotrofer för tryptofan

På liknande sätt är tryptofan en aminosyra av en hydrofob natur som har som grupp A -indolgrupp. Som den främre aminosyran måste detta införlivas i djurens kost, men mikroorganismer kan syntetisera den.

TRP1 -genen kodar för fosforbosylenzymet antranilatisomeras, som är involverat i den anabola vägen för tryptofan. När en förändring inträffar i denna gen erhålls en TRP1 -mutation^- som oförmögen organismen för att syntetisera aminosyran.

Auxotrofer för pyrimidiner

Pyrimidiner är organiska föreningar som ingår i det genetiska materialet i levande organismer. Specifikt finns de i kvävehaltiga baser som utgör en del av Timin, Cytosine och Uracil.

I denna svamp kodar URA3-genen för ORID-5-fosfatdiktationen. Detta protein ansvarar för att katalysera ett steg i syntesen novo av pyrimidiner. Därför orsakar mutationer som påverkar denna gen auxotrofi uridin eller uracil.

Uridin är en förening som är resultatet av föreningen av uracilkvävebasen med en ribosring. Båda strukturerna är kopplade av en glukosidisk bindning.

Ansökningar

Auxotrophy är en mycket användbar egenskap i mikrobiologi -relaterade studier för valet av organismer i laboratoriet.

Samma princip kan tillämpas på växter, där genom genteknik skapas en auxotrofisk individ, antingen för metodin, biotin, auxin, etc.

Kan tjäna dig: enterococcus

Ansökan inom genteknik

Auxotrofer mutanter används allmänt i laboratorier där gentekniska protokoll utförs.

Ett av målen med dessa molekylära metoder är instruktionen av en plasmid som byggdes av forskaren i ett prokaryotiskt system. Denna procedur är känd som "Auxotrophy Complementation".

En plasmid är en cirkulär DNA -molekyl, typisk för bakterier, som replikeras oberoende. Plasmider kan innehålla användbar information som används av bakterier, till exempel resistens mot ett antibiotikum eller en gen som gör att du kan syntetisera ett näringsämne av intresse.

Forskare som vill införa en plasmid i en bakterie kan använda en auxotrofisk stam för ett specifikt näringsämne. Den genetiska informationen som krävs för näringsyntes kodas i plasmiden.

På detta sätt framställs ett minimummedium (som inte innehåller näringsämnet som den mutantstammen inte kan syntetisera) och bakterier sås med plasmid.

Endast de bakterier som införlivade denna del av plasma -DNA kommer att kunna växa i mitten, medan bakterierna som inte lyckades fånga plasmiden kommer att dö på grund av bristen på näringsämne.

Referenser

1. Benito, c., & Espino, f. J. Genetik, väsentliga begrepp. Pan -American Medical Redaktion.
2. Brock, T. D., & Madigan, m. T. Mikrobiologi. Hispanoamerican prentice-hall.
3. Röd vänster, m. Genetic Engineering and Gene Transfer. Pyramid.