एक प्रोटोट्रॉफ़ क्या है और इसके अनुप्रयोग क्या हैं?

prototrophs वे जीव या कोशिकाएं हैं जो अमीनो एसिड का उत्पादन करने में सक्षम हैं जो उन्हें अपनी महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक हैं। इस शब्द का प्रयोग आमतौर पर किसी विशेष पदार्थ के संबंध में किया जाता है। यह ऑक्सोट्रोफ़िक शब्द के विपरीत है.

बाद के शब्द का उपयोग एक सूक्ष्मजीव को परिभाषित करने के लिए किया जाता है जो एक संस्कृति माध्यम में बढ़ने और गुणा करने में सक्षम है केवल अगर एक विशिष्ट पोषक तत्व इसमें जोड़ा गया है। प्रोटोट्रॉफ़ के मामले में, यह उक्त पदार्थ के बिना भी पनप सकता है क्योंकि यह स्वयं इसका उत्पादन करने में सक्षम है.

एक जीव या तनाव, उदाहरण के लिए, लाइसिन की अनुपस्थिति में बढ़ने में असमर्थ, को ऑक्सोट्रोफिक लाइसिन कहा जाएगा। बदले में, प्रोटोट्रॉफ़िक लाइसिन खिंचाव, विकसित होगा और संस्कृति माध्यम में लाइसिन की उपस्थिति या अनुपस्थिति के स्वतंत्र रूप से पुन: पेश कर सकता है।. 

असल में, एक ऑक्सोट्रॉफ़िक स्ट्रेन ने एक कार्यात्मक चयापचय पथ खो दिया है जो इसे एक मौलिक पदार्थ को संश्लेषित करने की अनुमति देता है, इसकी महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक है.

यह कमी आमतौर पर एक उत्परिवर्तन के कारण होती है। उत्परिवर्तन एक अशक्त एलील उत्पन्न करता है जो प्रोटोप्रोफ में मौजूद पदार्थ का उत्पादन करने के लिए जैविक क्षमता के अधिकारी नहीं है.

सूची

• 1 आवेदन
  • १.१ जैव रसायन
  • 1.2 ऑक्सोट्रॉफ़िक मार्कर
  • 1.3 एम्स परीक्षण
  • 1.4 एम्स परीक्षण के लिए अन्य अनुप्रयोग
• 2 संदर्भ

अनुप्रयोगों

जीव रसायन

ऑक्सोट्रोफिक आनुवंशिक मार्कर अक्सर आणविक आनुवंशिकी में उपयोग किए जाते हैं। प्रत्येक जीन में वह जानकारी होती है जो एक प्रोटीन को एनकोड करती है। इस काम में शोधकर्ताओं जॉर्ज बीडल और एडवर्ड टाटम ने प्रदर्शन किया, जिससे उन्हें नोबेल पुरस्कार का श्रेय दिया गया।.

जीन की यह विशिष्टता बायोसिंथेटिक या जैव रासायनिक मार्गों की मैपिंग की अनुमति देती है। एक जीन के एक उत्परिवर्तन से प्रोटीन का एक उत्परिवर्तन होता है। इस तरह, यह बैक्टीरिया के auxotrophic उपभेदों में निर्धारित किया जा सकता है जिनका अध्ययन किया जाता है कि उत्परिवर्तन के कारण कौन से एंजाइम रोगग्रस्त हैं.

बायोसिंथेटिक मार्गों को निर्धारित करने का एक अन्य तरीका विशिष्ट अमीनो एसिड के ऑक्सोट्रोफिक उपभेदों का उपयोग है। इन मामलों में, हम संस्कृति में प्रोटीन के अप्राकृतिक एनालॉग्स को जोड़ने के लिए उपभेदों द्वारा ऐसे अमीनो एसिड की आवश्यकता का लाभ उठाते हैं.

उदाहरण के लिए, उपभेदों की संस्कृतियों में पैरा-एजोइड फेनिलएलनिन द्वारा फेनिलएलनिन का प्रतिस्थापन एस्केरिचिया कोलाई फेनिलएलनिन के लिए ऑक्सोट्रोफ़िक.

औक्सोट्रॉफ़िक मार्कर

खमीर के साथ आनुवंशिक प्रयोगों के विशाल बहुमत में मार्करों के रूप में जीनों के भीतर उत्परिवर्तन, जो चयापचय निर्माण अणुओं के जैवसंश्लेषण के लिए रास्ते में शामिल एंजाइमों का उपयोग करते हैं.

उत्परिवर्तन (आक्सोट्रॉफी) के कारण होने वाली पोषण की कमी को विकास माध्यम में आवश्यक पोषक तत्व की आपूर्ति करके मुआवजा दिया जा सकता है.

हालांकि, इस तरह के मुआवजे की मात्रात्मक रूप से आवश्यक नहीं है क्योंकि उत्परिवर्तन विभिन्न शारीरिक मापदंडों को प्रभावित करते हैं और सहक्रियाशील रूप से कार्य कर सकते हैं.

इस वजह से, ऑक्सोट्रोफिक मार्करों को खत्म करने और शारीरिक और चयापचय अध्ययनों में पूर्वाग्रह को कम करने के उद्देश्य से प्रोटोट्रॉफिक उपभेदों को प्राप्त करने के लिए अध्ययन आयोजित किए गए हैं।.

एम्स परीक्षण

एम्स परीक्षण, जिसे उत्परिवर्तन परीक्षण भी कहा जाता है साल्मोनेला, 1970 में ब्रूस एन। एम्स द्वारा विकसित किया गया था ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि एक रसायन एक उत्परिवर्ती है.

यह व्युत्क्रम उत्परिवर्तन या बाद के उत्परिवर्तन के सिद्धांत पर आधारित है। के कई उपभेदों को जोड़ता है साल्मोनेला टाइफिम्यूरियम औक्सोट्रॉफ़िक से हिस्टिडीन.

उत्परिवर्तन पैदा करने के लिए एक रसायन की शक्ति को हिस्टिडाइन युक्त प्लेट पर बैक्टीरिया से लागू करके मापा जाता है। हिस्टिडीन में बैक्टीरिया को बाद में एक नई प्लेट में ले जाया जाता है.

यदि पदार्थ उत्परिवर्तजन नहीं है, तो बैक्टीरिया नई पट्टिका में विकास नहीं दिखाएगा। एक अन्य मामले में, ऑक्सोट्रोफिक हिस्टिडीन बैक्टीरिया हिस्टिडीन के लिए प्रोटोट्रोफिक उपभेदों को वापस उत्परिवर्तित करेगा.

उपचार के साथ और बिना प्लेटों में बैक्टीरिया के विकास के अनुपात की तुलना, बैक्टीरिया पर यौगिक की उत्परिवर्तनीय शक्ति को निर्धारित करने की अनुमति देता है.

बैक्टीरिया में यह संभावित उत्परिवर्तजन प्रभाव इस संभावना को इंगित करता है कि यह मानव सहित अन्य जीवों में समान प्रभाव का कारण बनता है.

यह माना जाता है कि एक यौगिक जो बैक्टीरिया डीएनए में उत्परिवर्तन पैदा करने में सक्षम है, वह उत्परिवर्तन पैदा करने में सक्षम हो सकता है जो कैंसर का कारण बन सकता है.

एम्स परीक्षण के लिए अन्य अनुप्रयोग

नई उपभेदों का विकास

नए बैक्टीरिया के उपभेद प्राप्त करने के लिए एम्स परीक्षण लागू किया गया है। उदाहरण के लिए, नाइट्रोरेक्टेसेज़ में कमी वाले उपभेद विकसित किए गए हैं.

इन उपभेदों का उपयोग xenobiotics और डीएनए मरम्मत प्रणालियों के चयापचय का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। वे सक्रिय म्यूटैन्स के उत्पादन के लिए नाइट्रोग्रुप के चयापचय तंत्र का मूल्यांकन करने के लिए भी उपयोगी रहे हैं, साथ ही जीनोटॉक्सिक यौगिकों के नाइट्रेशन तंत्र भी.

Antimutagénesis

एम्स परीक्षण का उपयोग प्राकृतिक एंटीमुटाजेंस का अध्ययन और वर्गीकरण करने के लिए एक उपकरण के रूप में भी किया गया है। एंटीमुटैगन्स यौगिक होते हैं जो म्यूटेजेनिक डीएनए क्षति को कम कर सकते हैं, मुख्य रूप से उनकी मरम्मत प्रणालियों में सुधार करके.

इस तरह, ऐसे यौगिक कैंसर के विकास के प्रारंभिक चरणों से बचते हैं। 80 के दशक की शुरुआत (बीसवीं सदी के बाद से), एमीस और उनके सहयोगियों ने एंटीमुटैगन्स से भरपूर आहार के माध्यम से जीनोटॉक्सिन की कमी और कैंसर के जोखिमों का मूल्यांकन करने के लिए अध्ययन किया है।.

उन्होंने देखा कि एंटीमुटैगन्स के उच्च स्तर वाले आहारों में गैस्ट्रोएंटेरिक कैंसर विकसित होने का कम जोखिम था.

एम्स परीक्षण व्यापक रूप से कई पौधों के अर्क का अध्ययन करने के लिए उपयोग किया गया है जो कि उत्परिवर्तन को कम करने के लिए जाने जाते हैं। इन अध्ययनों से यह भी पता चला है कि पौधे के घटक हमेशा सुरक्षित नहीं होते हैं। कई खाद्य पौधों को जीनोटॉक्सिक प्रभाव दिखाया गया है.

एम्स परीक्षण ने प्राकृतिक यौगिकों के विषाक्त या एंटीमुटाजेनिक प्रभावों का पता लगाने में भी उपयोगी दिखाया है जो अक्सर वैकल्पिक चिकित्सा में उपयोग किए जाते हैं।.

जीनोटॉक्सिक चयापचय का अध्ययन

एम्स परीक्षण की कमजोरियों में से एक जीनोटॉक्सिक यौगिकों के चयापचय सक्रियण की कमी थी। हालांकि, कृन्तकों से तैयार CYP द्वारा प्रेरित यकृत होमोजनेट को जोड़कर इस समस्या को हल किया गया है.

CYP एक हेमोप्रोटीन है जो विभिन्न पदार्थों के चयापचय से जुड़ा होता है। इस संशोधन ने एम्स परीक्षण में नई क्षमताएं जोड़ीं। उदाहरण के लिए, CYP के कई संकेतक का मूल्यांकन किया गया है, जिससे पता चला है कि ये एंजाइम विभिन्न प्रकार के यौगिकों से प्रेरित हैं.

जैविक तरल पदार्थों में उत्परिवर्तनों का मूल्यांकन

ये परीक्षण मूत्र, प्लाज्मा और सीरम नमूनों का उपयोग करते हैं। वे एमिनो-एसिड दवाओं से विवो में एन-नाइट्रोसो यौगिकों के गठन के मूल्यांकन के लिए उपयोगी हो सकते हैं.

वे व्यावसायिक आबादी, धूम्रपान की आदतों और पर्यावरण प्रदूषकों के संपर्क में आने वाली मानव आबादी के महामारी विज्ञान के अध्ययन में भी उपयोगी हो सकते हैं।.

उदाहरण के लिए, इन परीक्षणों से पता चला है कि अपशिष्ट उत्पादों के संपर्क में आने वाले श्रमिकों में जल उपचार सुविधाओं में काम करने वालों की तुलना में अधिक मात्रा में यूरिनरी म्यूटेगन्स होते हैं।.

यह प्रदर्शित करने के लिए भी काम किया है कि दस्ताने का उपयोग सुगंधित पॉलीसाइक्लिक यौगिकों के संपर्क में आने वाले फाउंड्री श्रमिकों में उत्परिवर्तनों की सांद्रता को कम करता है.

मूत्र उत्परिवर्तन का अध्ययन भी एंटीमुटाजेनिक मूल्यांकन के लिए एक मूल्यवान उपकरण है, उदाहरण के लिए, इस परीक्षण के साथ यह दिखाया गया था कि विटामिन सी का प्रशासन एन-नाइट्रोसो यौगिकों के निर्माण को रोकता है.

यह दिखाने के लिए भी काम किया है कि एक महीने के लिए हरी चाय का सेवन मूत्र म्यूटेशन की एकाग्रता को कम करता है.

संदर्भ

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