Pay:
Auxotrophic kökenli, örnek ve uygulamalar
bir auxotroph söz konusu bireyin büyümesi için gerekli olan belirli bir tür besin veya organik bileşiği sentezleyemeyen bir mikroorganizmadır. Bu nedenle, bu tür ancak besin kültür ortamına eklenirse çoğalabilir. Bu beslenme gereksinimi, genetik materyaldeki bir mutasyonun sonucudur.
Bu tanım genellikle spesifik şartlar için geçerlidir. Örneğin, organizmanın valin için oksotropik olduğunu söyleriz; bu, söz konusu kişinin bu amino asidin kültür ortamında uygulanmasını gerektirdiğini gösterir, çünkü kendisi tarafından üretilememektedir..
Bu yolla, iki fenotipi ayırt edebiliriz: valine yönelik yardımcı maddeye karşılık gelen "mutant" - önceki varsayımsal örneğimizi hesaba katarak, herhangi bir besin maddesi için yardımcı olarak görülebilmesine rağmen - doğru şekilde sentezlenebilen "orijinal" veya vahşi amino asit İkincisi prototroph denir.
Oksotrofiye, bir amino asit veya başka bir organik bileşen gibi bazı elementleri sentezleme kabiliyetinin kaybına neden olan bazı spesifik mutasyonlar neden olur..
Genetikte, bir mutasyon, DNA dizisinin bir değişikliği veya modifikasyonudur. Genellikle mutasyon, sentetik bir rotada anahtar bir enzimi etkisizleştirir.
indeks
- 1 Autosotrofik organizmalar nasıl ortaya çıkar?
- 2 Saccharomyces cerevisiae'de Örnekler
- 2.1 Histidin için Auxotrophs
- 2.2 Triptofan için Auxotrophs
- 2.3 Pirimidinler için Auxotroph
- 3 Uygulamalar
- 3.1 Genetik mühendisliğinde uygulama
- 4 Kaynakça
Oksotrofik organizmalar nasıl ortaya çıkar??
Genel olarak, mikroorganizmalar büyümeleri için bir dizi temel besin gerektirir. Asgari ihtiyaçlarınız her zaman bir karbon kaynağı, bir enerji kaynağı ve çeşitli iyonlardır..
Bazik olanlara ekstra besin gerektiren organizmalar, bu madde için oksotroflardır ve DNA'daki mutasyonlardan kaynaklanırlar..
Bir mikroorganizmanın genetik materyalinde meydana gelen tüm mutasyonlar, belirli bir besleyiciye karşı büyüme yeteneğini etkilemeyecektir..
Bir mutasyon oluşabilir ve bu mikroorganizmanın fenotipini etkilemez - bunlar protein sekansını modifiye etmedikleri için sessiz mutasyonlar olarak bilinir.
Dolayısıyla, mutasyon, organizma için temel bir maddeyi sentezleyen bir metabolik yolun temel bir proteinini kodlayan çok özel bir geni etkiler. Üretilen mutasyon, geni etkisiz hale getirmeli veya proteini etkilemelidir.
Genellikle anahtar enzimleri etkiler. Mutasyon, proteinin yapısını önemli ölçüde değiştiren bir amino asit dizisinde bir değişiklik üretmeli ve böylece işlevselliği ortadan kalkar. Ayrıca enzimin aktif bölgesini de etkileyebilir.
Örnekler Saccharomyces cerevisiae
S. cerevisiae Popüler bir şekilde bira mayası olarak bilinen tek hücreli bir mantardır. Ekmek ve bira gibi insanlar için yenilebilir ürünlerin imalatında kullanılır.
Laboratuardaki kullanımı ve kolay büyümesi sayesinde en çok kullanılan biyolojik modellerden biridir, bu yüzden spesifik mutasyonların oksotrofiye neden olduğu bilinmektedir..
Histidin için Auxotrophs
Histidin (bir harfin H olarak adlandırılmasında ve His olarak üç harfin adında kısaltılır), proteinleri oluşturan 20 amino asitten biridir. Bu molekülün R grubu, pozitif yüklü bir imidazol grubu tarafından oluşturulur..
İnsanları içeren hayvanlarda, temel bir amino asittir - yani sentezlenemez ve diyete dahil edilmesi gerekir - mikroorganizmalar onu sentezleme kabiliyetine sahiptir.
Gen HIS3 Bu mayada, amino asit histidinin sentezi yoluna katılan imidazolglicerol fosfat dehidrojenaz enzimi kodlanır..
Bu gendeki mutasyonlar (his3-) histidinin auxotrofisi ile sonuçlanır. Dolayısıyla, bu mutantlar besini olmayan bir ortamda çoğalamazlar.
Triptofan için Auxotrophs
Benzer şekilde, triptofan, R grubu olarak bir indol grubu olan hidrofobik karakterli bir amino asittir. Önceki amino asit gibi, hayvanların diyetine dahil edilmelidir, ancak mikroorganizmalar onu sentezleyebilir.
Gen TRP1 triptofanın anabolik yolunda yer alan fosforibosil antranilat izomeraz enzimini kodlar. Bu gende bir değişiklik meydana geldiğinde, bir mutasyon elde edilir trp 1-amino asidi sentezlemek için vücudu aciz yapan.
Pirimidinler için Auxotrophs
Pirimidinler, canlı organizmaların genetik materyalinin bir parçası olan organik bileşiklerdir. Spesifik olarak, azotlu bazlarda bulunur, bunlar timin, sitozin ve uracilin bir parçasını oluşturur.
Bu mantarda, gen URA3 orotidin-5'-fosfat dekarboksilaz enzimini kodlar. Bu protein, sentezde bir adımı katalizlemekten sorumludur de novo pirimidinlerin. Bu nedenle, bu geni etkileyen mutasyonlar, idrar veya urasilde oksotrofiye neden olur.
Uridin, nitrojen bazlı uracil'in bir riboz halkası ile birleşmesinden kaynaklanan bir bileşiktir. Her iki yapı da bir glikosidik bağ ile bağlanır.
uygulamaları
Auxotrophy, mikrobiyoloji ile ilgili çalışmalarda, laboratuardaki organizmaların seçiminde çok yararlı bir özelliktir..
Bu aynı ilke, genetik mühendislikle, bir metotin, biyotin, oksin, vs..
Genetik mühendisliğinde uygulama
Autosotrofik mutantlar, genetik mühendislik protokollerinin uygulandığı laboratuvarlarda yaygın olarak kullanılır. Bu moleküler uygulamaların amaçlarından biri, araştırmacı tarafından prokaryotik bir sistemde yapılan bir plazmidin talimatıdır. Bu prosedür "auxotrofi tamamlama" olarak adlandırılır.
Bir plazmid, bağımsız olarak çoğalan, tipik bir bakteri türü olan dairesel bir DNA molekülüdür. Plazmitler, bakteri tarafından kullanılan, örneğin bir antibiyotiğe veya ilgili bir besin maddesini sentezlemesine izin veren bir gene karşı direnç olarak kullanılan faydalı bilgiler içerebilir..
Bir bakteriye plazmid sokmak isteyen araştırmacılar, belirli bir besin maddesi için bir oksotropik suş kullanabilirler. Besinlerin sentezi için gerekli genetik bilgi plazmidde kodlanır.
Bu şekilde, minimal bir ortam (mutant suşunun sentezleyemediği besinleri içermeyen) hazırlanır ve bakteriler plazmit ile ekilir.
Yalnızca plazmid DNA'nın bu kısmını içeren bakteriler ortam içinde büyüyebilirken, plazmidi yakalayamayan bakteriler besin eksikliği nedeniyle ölürler.
referanslar
- Benito, C., & Espino, F. J. (2012). Genetik, temel kavramlar. Editöryal Panamericana Medical.
- Brock, T.D., & Madigan, M.T. (1993). mikrobiyoloji. Prentice-Hall Hispanoamericana,.
- Griffiths, A.J., Wessler, S.R., Lewontin, R.C., Gelbart, W.M., Suzuki, D.T., & Miller, J.H. (2005). Genetik analize giriş. Macmillan.
- Izquierdo Rojo, M. (2001). Genetik mühendisliği ve gen transferi. piramit.
- Molina, J.L.M. (2018). Genetik Mühendisliğinde 90 problem çözüldü. Miguel Hernández Üniversitesi.
- Tortora, G.J., Funke, B.R., & Case, C.L. (2007). Mikrobiyolojiye giriş. Editöryal Panamericana Medical.