science >> Wetenschap >  >> Biologie

De reden voor incubatie bij verschillende temperaturen in de microbiologie

Temperatuurveranderingen kunnen dramatische effecten hebben op microscopische levensvormen. Wetenschappers bebroeden microben bij verschillende temperaturen om verschillende redenen. Een reden is dat verschillende microben het beste groeien bij verschillende temperaturen. Een tweede reden is dat de wetenschapper probeert een temperatuurgevoelige mutant te genereren, zodat ze een gemuteerd eiwit kan genereren dat gemakkelijk kan worden uitgeschakeld via temperatuurveranderingen. Een derde reden is dat de wetenschapper het temperatuurgevoelige eiwit activeert, zodat ze de effecten van het geïnactiveerde of geactiveerde eiwit kan bestuderen.

Optimale groeicondities |

Verschillende bacteriën groeien graag bij verschillende temperaturen. Zo zal een microbioloog een bepaalde bacteriestam op de optimale temperatuur incuberen zodat hij het kan bestuderen wanneer het gezond is. Door de temperatuur te veranderen, kan hij de bacteriën bestuderen terwijl ze gestresst zijn. Organismen die het best groeien bij menselijke lichaamstemperatuur, die ongeveer 37 graden Celsius (98,6 graden Fahrenheit) is, worden mesofielen genoemd. Degenen die groeien bij hoge temperaturen tussen de 40 en 70 graden Celsius (104 tot 158 ​​graden Fahrenheit) worden thermofielen genoemd. Degenen die groeien bij hoge temperaturen boven de 80 graden Celsius zijn hyperthermofielen. Degenen die in erg koude omstandigheden leven, worden psychrofielen genoemd.

Transformaties

Transformatie is het proces waarbij bacteriën stukjes DNA uit de omgeving opnemen. Transformatie gebeurt van nature, maar kan worden versneld in het laboratorium. De exacte manier waarop DNA wordt opgenomen in een bacteriële cel is onbekend, maar er wordt aangenomen dat de calciumionen in de oplossing wisselwerkingen tussen negatief geladen DNA en het negatief geladen oppervlak van celmembranen veroorzaken. Het verwarmen van het mengsel van bacteriën, calcium en DNA helpt het transformatieproces te verbeteren.

Temperatuurgevoelige mutanten genereren

Microbiologen en genetici ontdekken nieuwe functies van de genen in een microscopisch organisme door temperatuur te genereren -sensitieve mutanten. De onderzoeker legt micro-organismen, zoals bacteriën, bloot aan een chemisch middel dat DNA-schade veroorzaakt, wat kan leiden tot gemuteerde genen. Ze groeien vervolgens verschillende partijen van deze bacteriën bij verschillende temperaturen buiten de optimale temperatuur van de bacteriën. Een partij van behandelde bacteriën die sterft of gedijt bij een niet-optimale temperatuur heeft waarschijnlijk een gemuteerd gen. Door te bestuderen wat binnenin de temperatuurgevoelige bacteriën is veranderd, kunnen ze meer leren over een nieuwe functie van het gemuteerde gen.

Temperatuurgevoelige mutanten activeren

Microben worden bij verschillende temperaturen geïncubeerd, niet alleen om genereren temperatuur-gevoelige mutanten maar om ze te activeren in experimenten die ze gebruiken om een ​​vraag te beantwoorden. Inteinen zijn een stuk aminozuren in een inactief eiwit. Inteïnes kunnen zichzelf uit het eiwit snijden, wat dat eiwit activeert. Omdat intenins de losse eindjes versmelten die ontstaan ​​na het uitsnijden, laten ze geen spoor na dat ze er waren. Inteinen zijn nuttig geworden bij het bestuderen van bacteriën en gist, omdat elke inteïne zichzelf alleen uitsnijdt wanneer het organisme tot een bepaalde temperatuur wordt verhit. Aldus worden microben bij verschillende temperaturen geïncubeerd om intesen te activeren