A hőmérsékletváltozások drámai hatással lehetnek a mikroszkopikus életformákra. A tudósok több okból inkubálják a mikrobákat különböző hőmérsékleteken. Ennek egyik oka, hogy a különböző mikrobák különböző hőmérsékleten növekednek a legjobban. A második ok az, hogy a tudós hőmérséklet-érzékeny mutánsokat próbál létrehozni, hogy olyan mutált fehérjét állítson elő, amelyet a hőmérséklet változásai révén könnyen ki lehet kapcsolni. A harmadik ok az, hogy a tudós aktiválja a hőmérséklet-érzékeny fehérjét, hogy tanulmányozhassa az inaktivált vagy aktivált fehérje hatásait.
Optimális növekedési feltételek
Különböző baktériumok szeretnek különböző hőmérsékleteken növekedni. Így egy mikrobiológus egy adott baktériumtörzset optimális hőmérsékleten inkubál, hogy egészséges állapotban tanulmányozhassa. A hőmérséklet megváltoztatásával tanulmányozhatja a baktériumokat stressz alatt. Azokat a szervezeteket, amelyek az emberi testhőmérsékleten, amely hozzávetőlegesen 37 Celsius fok (98,6 Fahrenheit fok) nő, legjobban nőnek, mezofileknek nevezzük. Azokat, amelyek meleg hőmérsékleten 40–70 Celsius fok (104–158 Fahrenheit fok) között nőnek, termofileknek nevezzük. Azok, amelyek 80 Celsius fok feletti meleg hőmérsékleten nőnek, hipertermofilek. Azokat, akik nagyon hideg körülmények között élnek, pszichrofileknek nevezzük.
átalakítás
A transzformáció az a folyamat, amelynek során a baktériumok DNS-darabokat vesznek fel a környezetből. Az átalakulás természetesen történik, de felgyorsítható a laboratóriumban. A DNS baktériumsejtbe történő felvételének pontos módja nem ismert, de úgy gondolják, hogy a benne lévő kalciumionok az oldat közvetíti a negatív töltésű DNS és a sejt negatív töltésű felülete közötti kölcsönhatásokat membránok. A baktériumok, kalcium és DNS keverékének melegítése elősegíti az átalakulás folyamatát.
Hőmérséklet-érzékeny mutánsok előállítása
Mikrobiológusok és genetikusok hőmérséklet-érzékeny mutánsok létrehozásával fedezik fel a gének új funkcióit egy mikroszkopikus organizmusban. A kutató a mikroorganizmusokat, például a baktériumokat olyan kémiai ágensnek teszi ki, amely DNS károsodást okoz, ami mutált génekhez vezethet. Ezután különböző baktériumtételeket növesztenek különböző hőmérsékleteken, a baktériumok optimális hőmérsékletén kívül. A kezelt baktériumok tétele, amely nem optimális hőmérsékleten hal meg vagy virágzik, valószínűleg mutált gént tartalmaz. Tanulmányozva, hogy a hőmérséklet-érzékeny baktériumok mi változott, megismerhetik a mutált gén új funkcióját.
Hőmérséklet-érzékeny mutánsok aktiválása
A mikrobákat különböző hőmérsékleteken inkubálják, hogy ne csak hőmérséklet-érzékeny mutánsokat hozzanak létre, hanem aktiválják azokat olyan kísérletek során, amelyek felhasználják őket egy kérdés megválaszolására. Az inteinek egy inaktív fehérje aminosav-szakasza. Az inteinek kivághatják magukat a fehérjéből, amely aktiválja ezt a fehérjét. Mivel az inteinek összeolvasztják a laza végeket, amelyek a kivágásuk után keletkeznek, nem hagynak nyomot arra, hogy ott voltak. Az inteinek hasznosak lettek a baktériumok és az élesztő tanulmányozásában, mivel mindegyik intein csak akkor vágja ki magát, ha a szervezetet egy bizonyos hőmérsékletre melegítik. Így a mikrobákat különböző hőmérsékleteken inkubálják az inteinek aktiválásához.