Kľúčový rozdiel medzi auxotrofmi a prototrofmi je v tom, že auxotrofy sú mutantné mikroorganizmy, ktoré stratili schopnosť produkovať konkrétnu organickú zlúčeninu potrebnú na ich rast, zatiaľ čo prototrofy sú mikroorganizmy divokého typu, ktoré sú schopné produkovať všetky požadované organické zlúčeniny.
Mikroorganizmy vykazujú rôzne spôsoby výživy. Najmä baktérie majú rôzne schopnosti. Niektoré baktérie sú schopné fotosyntézy a produkcie vlastnej potravy, zatiaľ čo niektoré baktérie žijú v symbiotických vzťahoch so svojim hostiteľským organizmom a získavajú živiny. Okrem toho niektoré baktérie degradujú organickú hmotu a získavajú živiny. Auxotrofy a prototrofy sú dve skupiny mikroorganizmov, ktoré sa líšia svojou schopnosťou produkovať organické zlúčeniny pre svoj rast. Prototrofy dokážu syntetizovať všetky organické zlúčeniny potrebné pre svoj rast, zatiaľ čo autotrofy nie sú schopné produkovať konkrétnu organickú zlúčeninu, ktorá je nevyhnutná pre ich rast v dôsledku mutácie.
Čo sú auxotrofy?
Auxotrofy sú mutantné organizmy, najmä mutantné mikroorganizmy. Stratili schopnosť produkovať konkrétnu organickú zlúčeninu, ako je aminokyselina, nukleotid, vitamín atď., ktorá je životne dôležitá pre ich rast. Za stratu tejto schopnosti je zodpovedná mutácia. Preto tieto organizmy nie sú schopné produkovať určité organické zlúčeniny, na rozdiel od prototrofov alebo ich kmeňov divokého typu. Preto pri pestovaní auxotrofov v kultivačnom médiu je potrebné poskytnúť špecifickú rastovú látku nad rámec minima potrebného na normálny metabolizmus a reprodukciu v porovnaní s ich divokým kmeňom.
Obrázok 01: Auxotrofia
Pojem „auxotrofia“sa špecificky používa v súvislosti s konkrétnou zlúčeninou. Napríklad metionínový auxotrof sa týka organizmu, ktorý nedokáže syntetizovať metionín v dôsledku mutácie. Okrem toho v genetike auxotrofný označuje organizmus, ktorý nesie mutáciu spôsobujúcu neschopnosť syntetizovať esenciálnu zlúčeninu. Napríklad kvasinkový mutant s neschopnosťou syntetizovať uracil je uracilový auxotrof.
V molekulárnej genetike sú auxotrofy populárnymi genetickými markermi, ktoré uľahčujú mapovanie biosyntetických alebo biochemických dráh zmutovaných a dysfunkčných enzýmov atď. Okrem toho je auxotrofia dôležitá pri genetickej analýze mikroorganizmov.
Čo sú prototrofy?
Prototrofy sú organizmy, ktoré majú schopnosť syntetizovať všetky organické zlúčeniny potrebné pre rast. Preto sú sebestační. V skutočnosti sú podobné kmeňom divokého typu, ktoré nemajú mutácie. Preto nie sú mutantmi a majú podobné nutričné požiadavky ako divoký typ. Tieto mikroorganizmy syntetizujú svoje živiny z anorganických materiálov. Preto nepotrebujú organické živiny zvonku. Rastú dobre v minimálnych médiách alebo médiách, ktorým chýbajú doplnky. Najdôležitejšie je, že môžu rásť v médiu, ktoré obsahuje iba jednoduché sacharidy, ako je cukor ako zdroj energie, CO2 zdroj uhlíka a vodu. Syntetizujú všetko, čo potrebujú, z anorganických solí.
Aké sú podobnosti medzi auxotrofmi a prototrofmi?
- Auxotrofia a prototrofia sú dva protichodné pojmy.
- Existujú auxotrofné baktérie aj prototrofné baktérie.
- Oba typy sú užitočné markery pre genetickú analýzu.
- Sú to tiež alternatívne fenotypy, ktoré sú často určené párom alel.
- Oboje možno navyše geneticky študovať, aby sa zistila ich odolnosť a citlivosť na inhibítor.
Aký je rozdiel medzi auxotrofmi a prototrofmi?
Auxotrofy a prototrofy sú alternatívne fenotypy. Auxotrofy sú organizmy, ktoré nie sú schopné produkovať konkrétnu organickú zlúčeninu potrebnú na ich rast, zatiaľ čo prototrofy sú organizmy, ktoré dokážu syntetizovať všetky organické zlúčeniny potrebné na ich rast z anorganických zlúčenín. Toto je kľúčový rozdiel medzi auxotrofmi a prototrofmi. Navyše, auxotrofy sú mutantné kmene, zatiaľ čo prototrofy sú podobné kmeňom divokého typu. Preto je to tiež rozdiel medzi auxotrofmi a prototrofmi.
Nasledujúca infografika sumarizuje rozdiel medzi auxotrofmi a prototrofmi.
Zhrnutie – Auxotrofy vs Prototrofy
Auxotrofia je neschopnosť organizmu syntetizovať konkrétnu organickú zlúčeninu potrebnú pre svoj rast, zatiaľ čo prototrofia je schopnosť organizmu syntetizovať všetky zlúčeniny potrebné pre svoj rast. Preto auxotrofy nie sú schopné produkovať konkrétnu organickú zlúčeninu potrebnú na ich rast, zatiaľ čo prototrofy môžu syntetizovať všetky požadované zlúčeniny. Toto je kľúčový rozdiel medzi auxotrofmi a prototrofmi. Auxotrofy stratili svoju schopnosť v dôsledku mutácie. Preto sú to mutantné kmene, ktoré vykazujú dodatočnú požiadavku na živiny. Medzitým prototrofy nemajú mutácie a sú sebestačné. Ide teda o kmene divokého typu. Toto je zhrnutie rozdielu medzi auxotrofmi a prototrofmi.
