Prototrofna

Prototrofi so celice, ki lahko rastejo v minimalnem kulturnem mediju in proizvajajo potrebne aminokisline za rast. Vir: Wikimedia Commons

Kaj so prototrofične?

The prototrofna So mikroorganizmi ali celice, ki lahko proizvajajo aminokisline, ki jih potrebujejo za rast. Ta izraz se običajno uporablja v zvezi z določeno snovjo. Nasprotuje izrazu Auxotroph.

Ta zadnji izraz se uporablja za opredelitev mikroorganizma, ki je sposoben rasti in množiti v kulturnem mediju le, če je dodano določeno hranilo. V primeru prototrofa lahko brez takšne snovi uspeva, ker jo lahko sam proizvede.

Organizem ali sev, na primer, ne bi mogel rasti v odsotnosti arginina, bi se imenovali arginina auksotrofična. Prototrofni sev arginina se bo medtem rasel in razmnožula neodvisno od prisotnosti ali odsotnosti arginina v kulturnem mediju. 

V bistvu je avksotrofni sev izgubil funkcionalno presnovno pot, ki ji je omogočila sintezo temeljne, nepogrešljive snovi za svoje vitalne procese.

To pomanjkanje je na splošno posledica mutacije. Mutacija ustvari ničelni alel, ki nima biološke sposobnosti za proizvodnjo snovi, ki je prisotna v prototrofu.

Prijave

Biokemija

Auksotrofni genetski markerji se pogosto uporabljajo v molekularni genetiki. Vsak gen vsebuje informacije, ki kodirajo beljakovine. To sta dokazala raziskovalca George Beadle in Edward Tatum v delu, zaradi katerega sta upnikala Nobelova nagrada.

Ta specifičnost genov omogoča preslikavo biosintetskih ali biokemičnih poti. Mutacija gena vodi do mutacije beljakovin. Na ta način ga je mogoče določiti v avksotrofnih sevih bakterij, ki jih preučujemo, katere encimi so zaradi mutacij disfunkcionalni.

Vam lahko služi: erysiperothrix rhusiopathiae

Druga metoda za določanje biosintetskih poti je uporaba avksotrofnih sevov specifičnih aminokislin. V teh primerih se uporablja potreba po takšnih aminokislinah s sevi, da dodajajo nenaravne analogne aminokisline beljakovin v kulturnih medijih.

Na primer nadomeščanje fenilalanina s fenilalaninom v sevih sevov Escherichia coli Auksotrofni za fenilalanin.

Auksotrofni markerji

Mutacije znotraj genov, ki kodirajo encime, ki sodelujejo na poti za biosintezo presnovnih konstrukcijskih molekul, se v veliki večini genetskih poskusov s kvasovkami uporabljajo kot označevalci.

Prehransko pomanjkanje, ki ga povzroča mutacija (avksotrofija), je mogoče nadomestiti z zagotavljanjem potrebnih hranil v rastnem okolju.

Vendar takšno nadomestilo ni nujno kvantitativno, ker mutacije vplivajo na več fizioloških parametrov in lahko delujejo sinergistično.

Zaradi tega so bile izvedene študije za pridobivanje prototrofnih sevov, da bi odpravili avksotrofne markerje in zmanjšali pristranskost v fizioloških in presnovnih študijah.

Ames test

Amesov test, imenovan tudi test mutageneze Salmonela, je razvil Bruce N. Ames v 70. letih prejšnjega stoletja, da bi ugotovili, ali je kemik mutagen.

Temelji na načelu obratne mutacije ali posteriorne mutacije. Uporabite več sevov Salmonella tiphimurium Histidin avksotrofno.

Moč kemikalij, ki povzroči mutacijo, se meri tako, da jo uporabimo na bakteriji na histidinski plošči. Bakterije se pozneje premaknejo na novo slabo ploščo v histidinu.

Če snov ni mutagena, bakterije ne bi pokazale rasti v novi plaki. Nasprotno, avksotrofne bakterije s histidinom bodo mutirale na prototrofno na histidin.

Vam lahko služi: mikoplazmaGojenje bakterij Prototroph Salmonella Typhimurium. Vzeto in urejeno od: SUN14916 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)], iz Wikimedia Commons

Primerjava deleža rasti bakterij v plakih z in brez zdravljenja omogoča količinsko opredelitev mutagene moči spojine na bakterijah.

Ta možni mutageni učinek na bakterije kaže na možnost, da povzroči enake učinke pri drugih organizmih, vključno z ljudmi.

Verjame se, da lahko spojina, ki lahko povzroči mutacijo v bakterijski DNK, lahko tudi ustvari mutacije, ki lahko povzročijo raka.

Druge aplikacije za test AMES

Razvoj novih sevov

Ames test je bil uporabljen za pridobivanje novih bakterijskih sevov. Na primer, razviti so bili slabi sevi nitroreduktaze.

Ti sevi se uporabljajo za preučevanje presnove ksenobiotikov in sistemov za popravilo DNK. Koristni so bili tudi za ocenjevanje presnovnih mehanizmov nitrogrupkov za proizvodnjo aktivnih mutagenov, pa tudi nitracijske mehanizme genotoksičnih spojin.

Antimutogeneza

Ames test je bil uporabljen tudi kot orodje za preučevanje in razvrščanje naravnih protimutagenov. Antimmutagenos so spojine, ki lahko zmanjšajo mutagene lezije v DNK, predvsem z izboljšanjem svojih sistemov za popravilo.

Na ta način se takšne spojine izogibajo začetnim korakom razvoja raka. Od začetka 80 -ih (20. stoletja) so Ames in sodelavci izvedli študije za oceno zmanjšanja genotoksinov in tveganj za raka s prehrano, bogato z antimmutenomi.

Opazili so, da populacije, ki so imele diete z visoko stopnjo antimmutagenosa, predstavljajo manj tveganja za razvoj prebavnega raka.

Vam lahko služi: Trichomonas hominis: značilnosti, morfologija, biološki cikel

Amesov test se pogosto uporablja za preučevanje več rastlinskih izvlečkov, za katere je znano, da zmanjšujejo mutagenost. Te študije so tudi pokazale, da komponente rastlin niso vedno neškodljive. Številne užitne rastline imajo dokazano, da imajo genotoksične učinke.

Tudi test Ames se je izkazal za koristno za odkrivanje strupenih ali antimutagenih učinkov naravnih spojin, ki se pogosto uporabljajo v alternativni medicini.

Reference

1. B. Arriaga-Alba, r. Montero-Montoya, J.J. Espinosa. Amesov test v stoletju enaindvajsetih. Raziskave in ocene: Časopis za toksikologijo.
2. F. Fröhlich, r. Christiano, t.C. Walther. Native SILAC: presnovno označevanje beljakovin v protrofnih mikroorganizmih, ki temeljijo na regulaciji sinteze lizina. Molekularna in celična proteomika.