Los cambios de temperatura pueden tener efectos dramáticos en las formas de vida microscópicas. Los científicos incuban microbios a diferentes temperaturas por varias razones. Una razón es que los diferentes microbios crecen mejor a diferentes temperaturas. Una segunda razón es que el científico está tratando de generar un mutante sensible a la temperatura para que pueda generar una proteína mutada que se pueda apagar fácilmente mediante cambios de temperatura. Una tercera razón es que el científico está activando la proteína sensible a la temperatura para poder estudiar los efectos de la proteína inactivada o activada.
Condiciones óptimas de crecimiento
A diferentes bacterias les gusta crecer a diferentes temperaturas. Por lo tanto, un microbiólogo incubará una cepa particular de bacterias a su temperatura óptima para poder estudiarla cuando esté sana. Al cambiar la temperatura, puede estudiar las bacterias mientras están estresadas. Los organismos que crecen mejor a la temperatura del cuerpo humano, que es de aproximadamente 37 grados Celsius (98,6 grados Fahrenheit), se denominan mesófilos. Aquellos que crecen en temperaturas cálidas entre 40 y 70 grados Celsius (104 a 158 grados Fahrenheit) se llaman termófilos. Los que crecen a altas temperaturas por encima de los 80 grados centígrados son hipertermófilos. Aquellos que viven en condiciones muy frías se llaman psicrófilos.
Transformación
La transformación es el proceso por el cual las bacterias toman fragmentos de ADN del medio ambiente. La transformación ocurre naturalmente, pero puede acelerarse en el laboratorio. Se desconoce la forma exacta por la cual el ADN es absorbido por una célula bacteriana, pero se cree que los iones de calcio en la solución mediar las interacciones entre el ADN cargado negativamente y la superficie celular cargada negativamente membranas. Calentar la mezcla de bacterias, calcio y ADN ayuda a mejorar el proceso de transformación.
Generación de mutantes sensibles a la temperatura
Los microbiólogos y genetistas descubren nuevas funciones de los genes en un organismo microscópico generando mutantes sensibles a la temperatura. El investigador expone a los microorganismos, como las bacterias, a un agente químico que daña el ADN, lo que puede provocar la mutación de genes. Luego, cultivan diferentes lotes de estas bacterias a diferentes temperaturas fuera de la temperatura óptima de las bacterias. Un lote de bacterias tratadas que muere o prospera a una temperatura no óptima probablemente alberga un gen mutado. Al estudiar lo que ha cambiado dentro de las bacterias sensibles a la temperatura, pueden aprender sobre una nueva función del gen mutado.
Activación de mutantes sensibles a la temperatura
Los microbios se incuban a diferentes temperaturas no solo para generar mutantes sensibles a la temperatura, sino para activarlos en experimentos que los utilizan para responder una pregunta. Las inteínas son un tramo de aminoácidos en una proteína inactiva. Las inteínas pueden eliminarse de la proteína, lo que activa esa proteína. Debido a que los inteins fusionan los cabos sueltos que resultan después de cortarse, no dejan rastro de que estuvieran allí. Las inteínas se han vuelto útiles para estudiar bacterias y levaduras, ya que cada inteína solo se corta cuando el organismo se calienta a una cierta temperatura. Por lo tanto, los microbios se incuban a diferentes temperaturas para activar las inteínas.