Аукотропхиц оригин, екампле анд апплицатионс



А аукотропхиц је микроорганизам који није у стању да синтетизује одређени тип хранљивог или органског једињења неопходног за раст наведеног појединца. Према томе, овај сој може само да се размножава ако се хранљива материја додаје у медијум за културу. Ова потреба за исхраном је резултат мутације у генетском материјалу.

Ова дефиниција се генерално односи на специфичне услове. На пример, ми кажемо да је организам аукотропхиц за валин, што указује на то да је појединац о коме је реч потребан да се ова аминокиселина примени у медијуму културе, јер није способна да га сама произведе..

На тај начин можемо разликовати два фенотипа: "мутант", који одговара аукотропх за валин - узимајући у обзир наш претходни хипотетички примјер, иако може бити аукотропхиц за било који нутриент - и "оригинал" или дивљи, који може правилно синтетизовати амино киселина Ово последње се зове прототроф.

Аукотропхи је узрокована неком специфичном мутацијом која доводи до губитка способности да синтетизује неки елемент, као што је аминокиселина или друга органска компонента.

У генетици, мутација је промена или модификација ДНК секвенце. Генерално мутација инактивира кључни ензим у синтетичком путу.

Индек

  • 1 Како настају ауксотрофни организми?
  • 2 Примери у Саццхаромицес церевисиае
    • 2.1 Аукотропхс за хистидин
    • 2.2 Аукотропхс за триптофан
    • 2.3 Аукотропхс за пиримидине
  • 3 Апплицатионс
    • 3.1 Примена у генетичком инжењерству
  • 4 Референце

Како настају ауксотрофни организми?

Генерално, микроорганизми захтевају низ есенцијалних нутријената за њихов раст. Ваше минималне потребе су увек извор угљеника, извор енергије и разни јони.

Организми који требају додатне хранљиве материје за основне су аукотропхс за ову супстанцу и настали су мутацијама у ДНК..

Неће све мутације које се дешавају у генетичком материјалу микроорганизма утицати на његову способност раста против одређеног хранива.

Може доћи до мутације и то нема утицаја на фенотип микроорганизама - оне су познате као тихе мутације јер не модификују секвенцу протеина.

Дакле, мутација утиче на веома специфичан ген који кодира есенцијални протеин метаболичког пута који синтетише есенцијалну супстанцу за организам. Створена мутација мора инактивирати ген или утицати на протеин.

Обично утиче на кључне ензиме. Мутација мора произвести промјену у секвенци аминокиселине која значајно мијења структуру протеина и тако његова функционалност нестаје. Такође може утицати на активно место ензима.

Примери у Саццхаромицес церевисиае

С. церевисиае То је једноћелијска гљива популарно позната као квасац пива. Користи се за производњу јестивих производа за људе као што су хлеб и пиво.

Захваљујући својој корисности и лаком расту у лабораторији је један од најчешће коришћених биолошких модела, тако да је познато да специфичне мутације узрокују аксотрофију.

Аукотропхс за хистидин

Хистидин (скраћено у номенклатури слова као Х и три слова као Хис) је једна од 20 аминокиселина које формирају протеине. Р група ове молекуле је формирана од позитивно наелектрисане имидазолске групе.

Иако је код животиња, укључујући и људе, то есенцијална аминокиселина - то јест, не може се синтетизовати и мора се уградити кроз дијету - микроорганизми имају способност да је синтетизују..

Ген ХИС3 у овом квасцу кодира за ензим имидазолглицерол фосфат дехидрогеназу, који учествује у путу синтезе амино киселине хистидин.

Мутације у овом гену (хис3-) доводи до ауксотрофије хистидина. Према томе, ови мутанти нису у стању да се размножавају у медијуму којем недостаје хранљива материја.

Аукотропхс за триптофан

Слично томе, триптофан је аминокиселина хидрофобног карактера која као група Р има индолску групу. Као и претходна аминокиселина, она мора бити укључена у исхрану животиња, али је микроорганизми могу синтетизирати.

Ген ТРП1 кодира ензим фосфорибозил антранилат изомеразу, који је укључен у анаболички пут триптофана. Када дође до промене у овом гену, добија се мутација трп1-који онеспособљава тело да синтетизује амино киселину.

Аукотропхс за пиримидине

Пиримидини су органска једињења која су део генетског материјала живих организама. Наиме, оне се налазе у азотним базама, које чине део тимина, цитозина и урацила.

У овој гљивици, ген УРА3 кодира за ензим оротидин-5'-фосфат декарбоксилазу. Овај протеин је одговоран за катализирање корака у синтези де ново пиримидина. Стога, мутације које утичу на овај ген узрокују аукотропхи на уридин или урацил.

Уридин је једињење које је резултат уједињења азацитне базе урацила са прстеном рибозе. Обе структуре су повезане гликозидном везом.

Апплицатионс

Аукотропхи је веома корисна карактеристика у студијама које се односе на микробиологију, за селекцију организама у лабораторији.

Исти принцип се може применити и на биљке, где се генетским инжењерингом ствара аукотропхиц индивидуа, било за метионин, биотин, ауксин, итд..

Примена у генетичком инжењерингу

Аукотропхиц мутанти се широко користе у лабораторијама у којима се изводе протоколи генетског инжењеринга. Један од циљева ових молекуларних пракси је инструкција плазмида конструисаног од стране истраживача у прокариотском систему. Ова процедура се назива "допуна аукотропхи".

Плазмид је кружни молекул ДНК, типичан за бактерије, који се независно реплицира. Плазмиди могу да садрже корисне информације које бактерија користи, на пример, отпорност на антибиотик или ген који му омогућава да синтетизује хранљиву материју од интереса.

Истраживачи који желе да уведу плазмид у бактерију могу да користе аукотропхиц сој за одређени нутријент. Генетска информација неопходна за синтезу хранива је кодирана у плазмиду.

На тај начин се припрема минимална подлога (која не садржи хранљиву материју коју мутантни сој не може синтетизовати) и бактерије се сијају плазмидом.

Само бактерије које су инкорпорирале овај део плазмидне ДНК ће моћи да расту у медијуму, док ће бактерије које нису успеле да ухвате плазмид умреће због недостатка хранљиве материје..

Референце

  1. Бенито, Ц., & Еспино, Ф. Ј. (2012). Генетика, суштински концепти. Едиториал Панамерицана Медицал.
  2. Броцк, Т.Д., & Мадиган, М. Т. (1993). Микробиологија. Прентице-Халл Хиспаноамерицана,.
  3. Гриффитхс, А.Ј., Весслер, С.Р., Левонтин, Р.Ц., Гелбарт, В.М., Сузуки, Д.Т., & Миллер, Ј.Х. (2005). Увод у генетску анализу. Мацмиллан.
  4. Изкуиердо Ројо, М. (2001). Генетски инжењеринг и трансфер гена. Пирамида.
  5. Молина, Ј.Л.М. (2018). 90 ријешених проблема генетског инжењеринга. Универзитет Мигуел Хернандез.
  6. Тортора, Г.Ј., Функе, Б.Р., & Цасе, Ц.Л. (2007). Увод у микробиологију. Едиториал Панамерицана Медицал.