Prototrófico

Prototróficos são células capazes de crescer em um meio de cultura mínimo e produzir os aminoácidos necessários para crescer. Fonte: Wikimedia Commons

O que é prototrófico?

O Prototrófico São microorganismos ou células capazes de produzir aminoácidos que precisam de crescer. Este termo é geralmente usado em relação a uma determinada substância. É oposto ao termo auxotrófico.

Este último termo é usado para definir um microrganismo capaz de crescer e multiplicar em um meio de cultura apenas se um nutriente específico foi adicionado. No caso do prototrófo, ele pode prosperar sem essa substância porque ele é capaz de produzi -lo.

Um organismo ou uma tensão, por exemplo, incapaz de crescer na ausência de arginina, seria chamada de arginina auxotrófica. A tensão prototrófica da arginina, enquanto isso, crescerá e se reproduzirá independentemente da presença ou ausência de arginina no meio de cultura. 

Basicamente, uma cepa auxroófica perdeu uma rota metabólica funcional que lhe permitiu sintetizar uma substância fundamental e indispensável para seus processos vitais.

Essa falta geralmente é devido a uma mutação. A mutação gera um alelo nulo que não tem capacidade biológica para produzir uma substância presente no prototroófo.

Formulários

Bioquímica

Marcadores genéticos auxicróficos são frequentemente usados ​​na genética molecular. Cada gene contém as informações que codificam uma proteína. Isso foi demonstrado pelos pesquisadores George Beadle e Edward Tatum, no trabalho que os tornou credores do Prêmio Nobel.

Essa especificidade dos genes permite o mapeamento de rotas biossintéticas ou bioquímicas. Uma mutação de um gene leva a uma mutação de uma proteína. Dessa maneira, pode ser determinado nas cepas auxronficas das bactérias estudadas que as enzimas são disfuncionais devido a mutações.

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Outro método para determinar as rotas biossintéticas é o uso de cepas auxroficas de aminoácidos específicos. Nesses casos, a necessidade de tais aminoácidos por cepas para adicionar aminoácidos análogos não naturais de proteínas em meio de cultura é usada.

Por exemplo, a substituição da fenilalanina por fenilalanina em cepas de cepas de Escherichia coli Auxotrófico para fenilalanina.

Marcadores AUxotróficos

Mutações dentro dos genes que codificam enzimas que participam do caminho para a biossíntese de moléculas de construção metabólica são usadas como marcadores na grande maioria dos experimentos genéticos com levedura.

A deficiência nutricional causada pela mutação (auxrofia) pode ser compensada, fornecendo o nutriente necessário no ambiente de crescimento.

No entanto, essa compensação não é necessariamente quantitativa, porque as mutações influenciam vários parâmetros fisiológicos e podem agir sinérgicos.

Devido a isso, foram realizados estudos para obter cepas prototróficas com o objetivo de eliminar marcadores auxicróficos e reduzir o viés em estudos fisiológicos e metabólicos.

O teste de Ames

O teste de Ames, também chamado de teste de mutagênese de Salmonella, foi desenvolvido por Bruce N. Ames na década de 1970 para determinar se um químico é um mutagênico.

É baseado no princípio da mutação reversa ou de mutação posterior. Use várias cepas de Salmonella typhimurium Histidina auxotrófica.

O poder de um produto químico para causar mutação é medido aplicando -o a bactérias em uma placa de histidina. As bactérias são posteriormente movidas para uma nova placa pobre em histidina.

Se a substância não for mutagênica, as bactérias não mostrariam crescimento na nova placa. Pelo contrário, as bactérias auxotróficas para a histidina vão mudar para prototrófico para histidina.

Pode atendê -lo: mycoplasmaCultivo de bactérias Prototroph Salmonella typhimurium. Tomado e editado de: Sun14916 [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)], da Wikimedia Commons

A comparação da proporção de crescimento bacteriano em placas com e sem tratamento permite quantificar o poder mutagênico do composto em bactérias.

Esse possível efeito mutagênico nas bactérias indica a possibilidade de causar os mesmos efeitos em outros organismos, incluindo humanos.

Acredita -se que um composto capaz de causar uma mutação no DNA bacteriano também possa produzir mutações que podem causar câncer.

Outras aplicações para o teste de Ames

Desenvolvimento de novas cepas

O teste de Ames foi aplicado para obter novas cepas bacterianas. Por exemplo, linhagens de nitroredutase ruins foram desenvolvidas.

Essas cepas são usadas para estudar o metabolismo dos sistemas de xenobióticos e reparos de DNA. Eles também têm sido úteis para avaliar os mecanismos metabólicos de nitrogrupos para produzir mutagênicos ativos, bem como mecanismos de nitração de compostos genotóxicos.

Antimutogênese

O teste de Ames também foi usado como uma ferramenta para estudar e classificar antimutagenos naturais. Antimutagenos são compostos que podem reduzir as lesões mutagênicas no DNA, principalmente melhorando seus sistemas de reparo.

Dessa forma, esses compostos evitam as etapas iniciais do desenvolvimento do câncer. Desde o início dos anos 80 (do século XX), Ames e colaboradores conduziram estudos para avaliar as reduções de genotoxinas e riscos de câncer por meio de uma dieta rica em antimutenos.

Eles observaram que as populações que tinham dietas com altos níveis de antimutagenos apresentaram menos riscos de desenvolver câncer gastrontal.

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O teste de Ames tem sido amplamente utilizado para estudar vários extratos de plantas que são conhecidos por reduzir a mutagenicidade. Esses estudos também mostraram que os componentes das plantas nem sempre são inofensivos. Muitas plantas comestíveis provaram ter efeitos genotóxicos.

O teste de Ames também demonstrou ser útil para detectar os efeitos tóxicos ou antimutagênicos de compostos naturais que são frequentemente usados ​​em medicina alternativa.

Referências

1. B. Arriaga-alba, r. Montero-Montoya, J.J. Espinosa. O teste de Ames no século XXI. Pesquisa e revisões: Um Journal of Toxicology.
2. F. Fröhlich, r. Christiano, t.C. Walther. SILAC nativo: marcação metabólica de proteínas em microorganismos protrófios com base na regulação da síntese de lisina. Proteômica molecular e celular.