Il motivo dell'incubazione a temperature diverse in microbiologia

I cambiamenti di temperatura possono avere effetti drammatici sulle forme di vita microscopiche. Gli scienziati incubano i microbi a temperature diverse per diversi motivi. Uno dei motivi è che microbi diversi crescono meglio a temperature diverse. Una seconda ragione è che lo scienziato sta cercando di generare un mutante sensibile alla temperatura in modo da poter generare una proteina mutata che può essere facilmente disattivata tramite cambiamenti di temperatura. Una terza ragione è che lo scienziato sta attivando la proteina sensibile alla temperatura in modo da poter studiare gli effetti della proteina inattivata o attivata.

A batteri diversi piace crescere a temperature diverse. Pertanto, un microbiologo incubarà un particolare ceppo di batteri alla sua temperatura ottimale in modo che possa studiarlo quando è sano. Modificando la temperatura, può studiare i batteri mentre sono stressati. Gli organismi che crescono meglio alla temperatura corporea umana, che è di circa 37 gradi Celsius (98,6 gradi Fahrenheit), sono chiamati mesofili. Quelli che crescono a temperature calde tra 40 e 70 gradi Celsius (104-158 gradi Fahrenheit) sono chiamati termofili. Quelli che crescono a temperature calde superiori a 80 gradi Celsius sono ipertermofili. Quelli che vivono in condizioni molto fredde sono chiamati psicrofili.

La trasformazione è il processo mediante il quale i batteri assorbono pezzi di DNA dall'ambiente. La trasformazione avviene naturalmente, ma può essere accelerata in laboratorio. Il modo esatto con cui il DNA viene assorbito in una cellula batterica è sconosciuto, ma si ritiene che gli ioni calcio in la soluzione media le interazioni tra il DNA caricato negativamente e la superficie caricata negativamente della cellula membrane. Il riscaldamento della miscela di batteri, calcio e DNA aiuta a migliorare il processo di trasformazione.

Microbiologi e genetisti scoprono nuove funzioni dei geni in un organismo microscopico generando mutanti sensibili alla temperatura. Il ricercatore espone i microrganismi, come i batteri, a un agente chimico che provoca danni al DNA, che possono portare a geni mutati. Quindi coltivano diversi lotti di questi batteri a temperature diverse al di fuori della temperatura ottimale dei batteri. Un lotto di batteri trattati che muore o prospera a una temperatura non ottimale probabilmente ospita un gene mutato. Studiando cosa è cambiato all'interno dei batteri sensibili alla temperatura, possono conoscere una nuova funzione del gene mutato.

I microbi vengono incubati a temperature diverse non solo per generare mutanti sensibili alla temperatura, ma per attivarli in esperimenti che li utilizzano per rispondere a una domanda. Le inteine ​​sono un tratto di amminoacidi in una proteina inattiva. Le inteine ​​possono tagliarsi fuori dalla proteina, che attiva quella proteina. Poiché gli intein fondono le estremità sciolte che risultano dopo essersi tagliati fuori, non lasciano traccia della loro presenza. Le inteine ​​sono diventate utili nello studio di batteri e lieviti, poiché ciascuna inteina si autoesclude solo quando l'organismo viene riscaldato a una certa temperatura. Pertanto, i microbi vengono incubati a temperature diverse per attivare le inteine.