Alasan Inkubasi pada Suhu Berbeda dalam Mikrobiologi

Perubahan suhu dapat memiliki efek dramatis pada bentuk kehidupan mikroskopis. Para ilmuwan menginkubasi mikroba pada suhu yang berbeda karena beberapa alasan. Salah satu alasannya adalah bahwa mikroba yang berbeda tumbuh paling baik pada suhu yang berbeda. Alasan kedua adalah bahwa ilmuwan sedang mencoba untuk menghasilkan mutan yang peka terhadap suhu sehingga dia dapat menghasilkan protein bermutasi yang dapat dengan mudah dimatikan melalui perubahan suhu. Alasan ketiga adalah bahwa ilmuwan mengaktifkan protein yang peka terhadap suhu sehingga dia dapat mempelajari efek dari protein yang tidak aktif atau diaktifkan.

Bakteri yang berbeda suka tumbuh pada suhu yang berbeda. Dengan demikian, seorang ahli mikrobiologi akan menginkubasi strain bakteri tertentu pada suhu optimalnya sehingga ia dapat mempelajarinya saat ia sehat. Dengan mengubah suhu, ia dapat mempelajari bakteri saat mereka stres. Organisme yang tumbuh paling baik pada suhu tubuh manusia, yaitu sekitar 37 derajat Celcius (98,6 derajat Fahrenheit), disebut mesofil. Mereka yang tumbuh di suhu panas antara 40 hingga 70 derajat Celcius (104 hingga 158 derajat Fahrenheit) disebut termofil. Mereka yang tumbuh pada suhu panas di atas 80 derajat Celcius adalah hipertermofil. Mereka yang hidup dalam kondisi yang sangat dingin disebut psychrophiles.

Transformasi adalah proses dimana bakteri mengambil potongan DNA dari lingkungan. Transformasi terjadi secara alami, tetapi dapat dipercepat di laboratorium. Cara yang tepat bagaimana DNA diambil ke dalam sel bakteri tidak diketahui, tetapi diyakini bahwa ion kalsium dalam larutan memediasi interaksi antara DNA bermuatan negatif dan permukaan sel yang bermuatan negatif membran. Pemanasan campuran bakteri, kalsium, dan DNA membantu meningkatkan proses transformasi.

Ahli mikrobiologi dan genetika menemukan fungsi baru gen dalam organisme mikroskopis dengan menghasilkan mutan yang peka terhadap suhu. Peneliti memaparkan mikroorganisme, seperti bakteri, ke bahan kimia yang menyebabkan kerusakan DNA, yang dapat menyebabkan gen bermutasi. Mereka kemudian menumbuhkan kumpulan bakteri yang berbeda pada suhu yang berbeda di luar suhu optimal bakteri. Sejumlah bakteri yang dirawat yang mati atau tumbuh subur pada suhu yang tidak optimal kemungkinan menyimpan gen yang bermutasi. Dengan mempelajari apa yang telah berubah di dalam bakteri yang peka terhadap suhu, mereka dapat mempelajari tentang fungsi baru dari gen yang bermutasi.

Mikroba diinkubasi pada suhu yang berbeda tidak hanya untuk menghasilkan mutan yang peka terhadap suhu tetapi juga untuk mengaktifkannya dalam eksperimen yang menggunakannya untuk menjawab pertanyaan. Intein adalah rangkaian asam amino dalam protein yang tidak aktif. Intein dapat memisahkan diri dari protein, yang mengaktifkan protein itu. Karena intein menyatukan ujung-ujung longgar yang dihasilkan setelah memotong diri mereka sendiri, mereka tidak meninggalkan jejak bahwa mereka ada di sana. Intein telah menjadi berguna dalam mempelajari bakteri dan ragi, karena masing-masing intein hanya berhenti sendiri ketika organisme dipanaskan sampai suhu tertentu. Dengan demikian, mikroba diinkubasi pada suhu yang berbeda untuk mengaktifkan intein.