Шта је прототроф и какве су његове примене?

Тхе прототропхс они су организми или ћелије које су способне да произведу аминокиселине које су им потребне за своје виталне процесе. Овај термин се обично користи у односу на одређену супстанцу. То је супротно изразу аукотропхиц.

Овај други термин се користи за дефинисање микроорганизма који је способан да расте и размножава се у медијуму културе само ако му је додато одређено храниво. У случају прототропа, може напредовати без поменуте супстанце јер је способна да га сама произведе.

Организам или сој, на пример, који није у стању да расте у одсуству лизина, назвао би се ауксотрофни лизин. Прототрофни лизински сој ће, са своје стране, расти и може се репродуковати независно од присуства или одсуства лизина у медијуму културе. 

У суштини, аукотропхиц сој је изгубио функционални метаболички пут који му је омогућио да синтетише основну супстанцу, неопходну за његове виталне процесе..

Овај недостатак је обично последица мутације. Мутација генерише нулти алел који нема биолошку способност да произведе супстанцу присутну у прототрофи.

Индек

• 1 Апплицатионс
  • 1.1 Биохемија
  • 1.2 аукотропхиц маркерс
  • 1.3 Амесов тест
  • 1.4 Остале апликације за Амесов тест
• 2 Референце

Апплицатионс

Биоцхемистри

Аксотрофни генетски маркери се често користе у молекуларној генетици. Сваки ген садржи информације које кодирају протеин. То су показали истраживачи Георге Беадле и Едвард Татум, у раду који их је учинио вјеровницима Нобелове награде..

Ова специфичност гена омогућава мапирање биосинтетских или биохемијских путева. Мутација гена доводи до мутације протеина. На овај начин, може се одредити у аукотропхиц сојевима бактерија које су проучаване који су ензими дисфункционални због мутација.

Други метод за одређивање биосинтетских путева је употреба ауксотрофних сојева специфичних амино киселина. У овим случајевима, користимо потребу за таквим аминокиселинама сојевима да додају неприродне аналоге протеина у медијуму културе..

На пример, замена фенилаланина пара-азидо фенилаланином у културама сојева Есцхерицхиа цоли аукотропхиц фор фенилаланин.

Аукотропхиц маркерс

Мутације унутар гена које енкодирају ензиме укључене у путеве биосинтезе метаболичких грађевинских молекула користе се као маркери у великој већини генетских експеримената са квасцем.

Недостатак исхране узрокован мутацијом (аукотропхи) може се компензовати снабдевањем потребним хранљивим састојцима у средству за раст..

Међутим, таква компензација није нужно квантитативна, јер мутације утичу на различите физиолошке параметре и могу дјеловати синергистички.

Због тога су спроведене студије за добијање прототрофних сојева у циљу елиминисања ауксотрофних маркера и смањења пристрасности у физиолошким и метаболичким студијама..

Амесов тест

Амесов тест, назван и тест мутагенезе Салмонелла, је развио Бруце Н. Амес 1970-их да би утврдио да ли је кемикалија мутаген.

Заснива се на принципу инверзне мутације или касније мутације. Запошљава више сојева Салмонелла типхимуриум аукотропхиц то хистидине.

Моћ хемикалије да изазове мутацију мери се наношењем на бактерије на плочи која садржи хистидин. Бактерије се затим померају на нову плочу која је слаба у хистидину.

Ако супстанца није мутагена, бактерија не би показала раст у новом плаку. У другом случају, аукотропхиц хистидине бактерије ће мутирати назад у прототрофне сојеве до хистидина.

Поређење учешћа бактеријског раста у плочама са и без третмана, омогућава квантификацију мутагене снаге једињења на бактеријама.

Овај могући мутагени ефекат код бактерија указује на могућност да он изазива исте ефекте у другим организмима, укључујући и људе.

Верује се да једињење које је способно да изазове мутацију у бактеријској ДНК може такође бити способно да производи мутације које могу да изазову рак.

Остале апликације за Амесов тест

Развој нових сојева

Амесов тест је примењен за добијање нових бактеријских сојева. На пример, развијени су сојеви дефицитарни у нитроредуктази.

Ови сојеви се користе за проучавање метаболизма ксенобиотика и система за поправку ДНК. Они су такође били корисни за процену метаболичких механизама нитрогрупа за производњу активних мутагена, као и механизме нитрације генотоксичних једињења..

Антимутагенесис

Амесов тест је такође коришћен као средство за проучавање и класификацију природних антимутагена. Антимутагени су једињења која могу смањити оштећење мутагене ДНК, углавном побољшањем њихових система за поправку.

На овај начин, ова једињења избегавају почетне кораке развоја рака. Од раних 80-их (двадесетог века), Амес и колеге су спровели студије за процену смањења генотоксина и ризика од рака кроз дијету богату антимутагенима.

Они су приметили да популације које имају дијете са високим нивоом антимутагена имају мањи ризик од развоја гастроентеричног рака.

Амесов тест је широко коришћен за проучавање неколико биљних екстраката за које се зна да смањују мутагеност. Ове студије су такође показале да биљне компоненте нису увек безбедне. Показало се да многе јестиве биљке имају генотоксичне ефекте.

Показало се да је Амесов тест користан у откривању токсичних или антимутагених ефеката природних једињења која се често користе у алтернативној медицини..

Студије генотоксичног метаболизма

Једна од слабости Амесовог теста је недостатак метаболичке активације генотоксичних једињења. Међутим, овај проблем је решен додавањем хомогената јетре индукованих ЦИП припремљеним од глодара.

ЦИП је хемопротеин повезан са метаболизмом разних супстанци. Ова модификација је додала нове могућности Амесовом тесту. На пример, процењено је неколико индуктора ЦИП, који су показали да су ови ензими индуковани различитим типовима једињења.

Процена мутагена у биолошким течностима

Ови тестови користе узорке урина, плазме и серума. Они могу бити корисни за процену формирања Н-нитрозо једињења ин виво из аминокиселинских лекова.

Они такође могу бити корисни у епидемиолошким студијама људске популације изложене мутагенсима на послу, навикама пушења и изложености загађивачима животне средине.

Ови тестови су показали, на пример, да радници изложени отпадним производима имају виши ниво уринарних мутагена од оних који су радили у постројењима за пречишћавање воде..

Такође је послужио да се покаже да употреба рукавица смањује концентрацију мутагена у ливницама изложеним ароматичним полицикличким једињењима.

Испитивања уринарних мутагена су такође драгоцено средство за антимутагено оцењивање, јер је, на пример, овим тестом показано да примена витамина Ц инхибира стварање Н-нитрозо једињења..

То је такође показало да конзумирање зеленог чаја током једног мјесеца смањује концентрацију уринарних мутагена.

Референце

1. Б.Н. Амес, Ј. МцЦанн, Е. Иамасаки (1975). Методе за детекцију карциногена и мутагена тестом мутагености салмонеле / ​​сисара-микросома. Мутациона истраживања / Мутагенеза околине и сродни субјекти.
2. Б. Арриага-Алба, Р. Монтеро-Монтоиа, Ј.Ј. Еспиноса (2012). Амесов тест у двадесет првом веку. Ресеарцх & Ревиевс: Јоурнал оф Токицологи.
3. Аукотропхи Ин Википедиа. Преузето са хттпс://ен.википедиа.орг/вики/Аукотропхи.
4. С. Беннер (2001). Енциклопедија генетике. Ацадемиц Пресс.
5. Ф. Фрохлицх, Р. Цхристиано, Т.Ц. Валтхер (2013). Нативе СИЛАЦ: Метаболичко обележавање протеина у прототрофним микроорганизмима на основу регулације синтезе лизина. Молекуларна и ћелијска протеомика.
6. М. Мулледер, Ф. Цапуано, П. Пир, С. Цхристен, У. Сауер, С.Г. Оливер, М. Ралсер (2012). Збирка мутаната за прототрофну делецију за метаболомику квасца и биолошким системима. Натуре Биотецхнологи.