Prototrophique

Les prototrophes sont des cellules capables de se développer dans un milieu de culture minimum et de produire les acides aminés nécessaires pour se développer. Source: Wikimedia Commons

Que sont prototrophiques?

Les prototrophique Ce sont des micro-organismes ou des cellules capables de produire des acides aminés qui nécessitent de croître. Ce terme est généralement utilisé par rapport à une substance particulière. Il est opposé au terme auxotroph.

Ce dernier terme est utilisé pour définir un micro-organisme capable de se développer et de se multiplier dans un milieu de culture que si un nutriment spécifique a été ajouté. Dans le cas du prototrophe, il peut prospérer sans une telle substance car il est capable de le produire lui-même.

Un organisme ou une tension, par exemple, incapable de grandir en l'absence d'arginine, serait appelé arginina auxotrophiques. La souche prototrophe de l'arginine, quant à elle, se développera et se reproduira indépendamment de la présence ou de l'absence d'arginine dans le milieu de culture. 

Fondamentalement, une souche auxotrophes a perdu une voie métabolique fonctionnelle qui lui a permis de synthétiser une substance fondamentale et indispensable pour ses processus vitaux.

Ce manque est généralement dû à une mutation. La mutation génère un allèle nul qui n'a pas la capacité biologique à produire une substance présente dans le prototroph.

Applications

Biochimie

Les marqueurs génétiques auxotrophiques sont souvent utilisés en génétique moléculaire. Chaque gène contient les informations codant pour une protéine. Cela a été démontré par les chercheurs George Beadle et Edward Tatum, dans l'œuvre qui en faisait des créanciers du prix Nobel.

Cette spécificité des gènes permet la cartographie des voies biosynthétiques ou biochimiques. Une mutation d'un gène conduit à une mutation d'une protéine. De cette façon, il peut être déterminé dans les souches auxotrophiques des bactéries qui sont étudiées quelles enzymes sont dysfonctionnelles en raison de mutations.

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Une autre méthode pour déterminer les voies de biosynthèse est l'utilisation de souches auxotrophiques d'acides aminés spécifiques. Dans ces cas, la nécessité de ces acides aminés par les souches pour ajouter des acides aminés analogues non naturels des protéines dans les milieux de culture est utilisé.

Par exemple, la substitution de la phénylalanine par la phénylalanine dans les souches de souches de Escherichia coli Auxotrophique pour la phénylalanine.

Marqueurs auxotrophiques

Les mutations dans les gènes qui codent pour les enzymes qui participent à la manière de la biosynthèse des molécules de construction métaboliques sont utilisées comme marqueurs dans la grande majorité des expériences génétiques avec la levure.

La carence nutritionnelle causée par la mutation (auxotrophie) peut être compensée en fournissant le nutriment requis dans l'environnement de croissance.

Cependant, une telle compensation n'est pas nécessairement quantitative, car les mutations influencent plusieurs paramètres physiologiques et peuvent agir synergiquement.

Pour cette raison, des études ont été menées pour obtenir des souches prototrophiques en vue d'éliminer les marqueurs auxotrophiques et de réduire les biais dans les études physiologiques et métaboliques.

Le test Ames

Le test Ames, également appelé test de mutagenèse de Salmonelle, a été développé par Bruce n. Ames dans les années 1970 pour déterminer si un chimiste est un mutagène.

Il est basé sur le principe de la mutation inverse ou de la mutation postérieure. Utiliser plusieurs souches de Salmonella typhimurium Histidine auxotrophiques.

La puissance d'un produit chimique pour provoquer une mutation est mesurée en l'appliquant aux bactéries sur une plaque d'histidine. Les bactéries sont ensuite déplacées vers une nouvelle assiette médiocre en histidine.

Si la substance n'est pas mutagène, les bactéries ne montraient pas de croissance dans la nouvelle plaque. Au contraire, les bactéries auxotrophiques à l'histidine se muteront en prototrophique à l'histidine.

Peut vous servir: mycoplasmaCultivation de bactéries prototrophs salmonelles typhimurium. Pris et édité à partir de: Sun14916 [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)], de Wikimedia Commons

La comparaison de la proportion de croissance bactérienne des plaques avec et sans traitement permet de quantifier la puissance mutagène du composé sur les bactéries.

Cet effet mutagène possible sur les bactéries indique la possibilité de provoquer les mêmes effets dans d'autres organismes, y compris les humains.

On pense qu'un composé capable de provoquer une mutation de l'ADN bactérien peut également être en mesure de produire des mutations qui peuvent provoquer un cancer.

Autres applications au test Ames

Développement de nouvelles souches

Le test Ames a été appliqué pour obtenir de nouvelles souches bactériennes. Par exemple, de mauvaises souches de nitréductase ont été développées.

Ces souches sont utilisées pour étudier le métabolisme des xénobiotiques et des systèmes de réparation de l'ADN. Ils ont également été utiles pour évaluer les mécanismes métaboliques des nitrogroupes pour produire des mutagènes actifs, ainsi que les mécanismes de nitration des composés génotoxiques.

Antimutogenèse

Le test Ames a également été utilisé comme un outil pour étudier et classer les antimmutagens naturels. Les antimmutagènes sont des composés qui peuvent réduire les lésions mutagènes dans l'ADN, principalement en améliorant leurs systèmes de réparation.

De cette façon, ces composés évitent les étapes initiales du développement du cancer. Depuis le début des années 80 (du 20e siècle), Ames et collaborateurs ont mené des études pour évaluer les réductions des génotoxines et des risques de cancer à travers un régime riche en antimmutenos.

Ils ont observé que les populations qui avaient des régimes avec des niveaux élevés d'anti-immutagènes présentaient moins de risques de développement d'un cancer gastro -entique.

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Le test Ames a été largement utilisé pour étudier plusieurs extraits de plantes qui sont connus pour réduire la mutagénicité. Ces études ont également montré que les composants des plantes ne sont pas toujours inoffensifs. De nombreuses plantes comestibles se sont avérées avoir des effets génotoxiques.

Le test Ames s'est également révélé utile pour détecter les effets toxiques ou antimutagènes des composés naturels qui sont fréquemment utilisés en médecine alternative.

Les références

1. B. Arriaga-alba, R. Montero-Montoya, J.J. Espinosa. Le test Ames dans le vingt-quatre siècles. Recherche et revues: un journal de toxicologie.
2. F. Fröhlich, R. Christiano, t.C. Walther. Silac natif: marquage métabolique des protéines dans les micro-organismes de protrophs basés sur la régulation de la synthèse de la lysine. Protéomique moléculaire et cellulaire.