Prototrofik

Prototrof adalah sel yang mampu tumbuh dalam media kultur minimum dan menghasilkan asam amino yang diperlukan untuk tumbuh. Sumber: Wikimedia Commons

Apa itu prototrofik?

Itu prototrofik Mereka adalah mikroorganisme atau sel yang mampu menghasilkan asam amino yang perlu tumbuh. Istilah ini umumnya digunakan dalam kaitannya dengan zat tertentu. Itu bertentangan dengan istilah auxotroph.

Istilah terakhir ini digunakan untuk mendefinisikan mikroorganisme yang mampu tumbuh dan berlipat ganda dalam media kultur hanya jika nutrisi tertentu telah ditambahkan. Dalam kasus prototrof, ia dapat makmur tanpa zat seperti itu karena ia dapat memproduksinya sendiri.

Organisme atau strain, misalnya, tidak dapat tumbuh tanpa adanya arginin, akan disebut arginina auxotrophic. Strain arginin prototrofik, sementara itu, akan tumbuh dan bereproduksi secara independen dari ada atau tidak adanya arginin dalam media kultur. 

Pada dasarnya, strain auksotrofik telah kehilangan rute metabolik fungsional yang memungkinkannya untuk mensintesis zat mendasar dan sangat diperlukan untuk proses vitalnya.

Kekurangan ini umumnya karena mutasi. Mutasi menghasilkan alel nol yang tidak memiliki kapasitas biologis untuk menghasilkan zat yang ada dalam prototrof.

Aplikasi

Biokimia

Penanda genetik auksotrofik sering digunakan dalam genetika molekuler. Setiap gen berisi informasi yang mengkode protein. Ini ditunjukkan oleh para peneliti George Beadle dan Edward Tatum, dalam pekerjaan yang menjadikan mereka kreditor Hadiah Nobel.

Spesifisitas gen ini memungkinkan pemetaan rute biosintetik atau biokimia. Mutasi gen menyebabkan mutasi protein. Dengan cara ini, dapat ditentukan dalam strain bakteri auksotrofik yang dipelajari enzim mana yang tidak berfungsi karena mutasi.

Dapat melayani Anda: erysipelothrix rhusiopathiae

Metode lain untuk menentukan rute biosintesis adalah penggunaan strain auksotrofik dari asam amino spesifik. Dalam kasus ini, kebutuhan asam amino tersebut dengan strain untuk menambahkan asam amino analog non -alami dari protein dalam media kultur digunakan.

Misalnya, substitusi fenilalanin oleh fenilalanin pada strain strain dari Escherichia coli Auxotrophic untuk fenilalanin.

Penanda auxotrophic

Mutasi dalam gen yang mengkodekan enzim yang berpartisipasi dalam cara biosintesis molekul konstruksi metabolik, digunakan sebagai penanda dalam sebagian besar percobaan genetik dengan ragi dengan ragi.

Kekurangan nutrisi yang disebabkan oleh mutasi (auksotrofi) dapat dikompensasi dengan memberikan nutrisi yang diperlukan di lingkungan pertumbuhan.

Namun, kompensasi seperti itu tidak selalu kuantitatif, karena mutasi mempengaruhi beberapa parameter fisiologis dan dapat bertindak secara sinergis.

Karena itu, penelitian telah dilakukan untuk mendapatkan strain prototrofik dengan tujuan untuk menghilangkan penanda auksotrofik dan mengurangi bias dalam studi fisiologis dan metabolisme.

Tes Ames

Tes Ames, juga disebut uji mutagenesis Salmonella, dikembangkan oleh Bruce N. Ames pada tahun 1970 -an untuk menentukan apakah seorang ahli kimia adalah mutagen.

Ini didasarkan pada prinsip mutasi terbalik atau mutasi posterior. Gunakan banyak strain Salmonella typhimurium Auksotrofik histidin.

Kekuatan bahan kimia untuk menyebabkan mutasi diukur dengan menerapkannya pada bakteri pada pelat histidin. Bakteri kemudian dipindahkan ke piring miskin baru dalam histidin.

Jika zat ini tidak mutagenik, bakteri tidak akan menunjukkan pertumbuhan di plak baru. Sebaliknya, bakteri auksotrofik ke histidin akan bermutasi menjadi prototrofik ke histidin.

Dapat melayani Anda: mycoplasmaBudidaya bakteri prototrof Salmonella typhimurium. Diambil dan diedit dari: Sun14916 [CC BY-SA 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)], dari Wikimedia Commons

Perbandingan proporsi pertumbuhan bakteri dalam plak dengan dan tanpa pengobatan, memungkinkan untuk mengukur kekuatan mutagenik senyawa pada bakteri.

Ini mungkin efek mutagenik pada bakteri menunjukkan kemungkinan menyebabkan efek yang sama pada organisme lain, termasuk manusia.

Dipercayai bahwa senyawa yang mampu menyebabkan mutasi pada DNA bakteri, juga dapat menghasilkan mutasi yang dapat menyebabkan kanker.

Aplikasi lain untuk tes Ames

Pengembangan Strain Baru

Tes Ames telah diterapkan untuk mendapatkan strain bakteri baru. Misalnya, strain nitroreductase yang buruk telah dikembangkan.

Strain ini digunakan untuk mempelajari metabolisme xenobiotik dan sistem perbaikan DNA. Mereka juga berguna untuk mengevaluasi mekanisme metabolisme nitrogroup untuk menghasilkan mutagen aktif, serta mekanisme nitrasi senyawa genotoksik.

Antimutogenesis

Tes Ames juga telah digunakan sebagai alat untuk mempelajari dan mengklasifikasikan antimmutagen alami. Antimmutagenos adalah senyawa yang dapat mengurangi lesi mutagenik dalam DNA, terutama dengan meningkatkan sistem perbaikannya.

Dengan cara ini, senyawa semacam itu menghindari langkah -langkah awal perkembangan kanker. Sejak awal tahun 80 -an (abad ke -20), Ames dan kolaborator telah melakukan penelitian untuk mengevaluasi pengurangan genotoksin dan risiko kanker melalui diet yang kaya akan antimmutenos.

Mereka mengamati bahwa populasi yang memiliki diet dengan kadar antimmutageno yang tinggi menunjukkan lebih sedikit risiko kanker gastroentical.

Dapat melayani Anda: Trichomonas hominis: karakteristik, morfologi, siklus biologis

Tes Ames telah banyak digunakan untuk mempelajari beberapa ekstrak tanaman yang diketahui mengurangi mutagenisitas. Studi -studi ini juga menunjukkan bahwa komponen tanaman tidak selalu tidak berbahaya. Banyak tanaman yang dapat dimakan telah terbukti memiliki efek genotoksik.

Tes AMES juga terbukti berguna untuk mendeteksi efek toksik atau antimutagenik dari senyawa alami yang sering digunakan dalam pengobatan alternatif.

Referensi

1. B. Arriaga-Alba, r. Montero-Montoya, J.J. Espinosa. Tes Ames di abad dua puluh perlengkapan. Penelitian & Ulasan: Jurnal Toksikologi.
2. F. Fröhlich, r. Christiano, t.C. Walther. Native Silac: Pelabelan metabolik protein dalam mikroorganisme yang menjulur berdasarkan regulasi sintesis lisin. Proteomik molekuler & seluler.