Zmiany temperatury mogą mieć dramatyczny wpływ na mikroskopijne formy życia. Naukowcy inkubują drobnoustroje w różnych temperaturach z kilku powodów. Jednym z powodów jest to, że różne drobnoustroje najlepiej rosną w różnych temperaturach. Drugim powodem jest to, że naukowiec próbuje wygenerować mutanta wrażliwego na temperaturę, aby mógł wygenerować zmutowane białko, które można łatwo wyłączyć poprzez zmiany temperatury. Trzecim powodem jest to, że naukowiec aktywuje białko wrażliwe na temperaturę, aby móc badać efekty inaktywowanego lub aktywowanego białka.
Optymalne warunki wzrostu
Różne bakterie lubią rosnąć w różnych temperaturach. W ten sposób mikrobiolog inkubuje określony szczep bakterii w jego optymalnej temperaturze, aby móc go badać, gdy jest zdrowy. Zmieniając temperaturę, może badać bakterie, gdy są zestresowane. Organizmy, które najlepiej rosną w temperaturze ciała człowieka, która wynosi około 37 stopni Celsjusza (98,6 stopni Fahrenheita), nazywane są mezofilami. Te, które rosną w gorących temperaturach od 40 do 70 stopni Celsjusza (104 do 158 stopni Fahrenheita), nazywane są termofilami. Te, które rosną w wysokich temperaturach powyżej 80 stopni Celsjusza, to hipertermofile. Te, które żyją w bardzo zimnych warunkach, nazywane są psychrofilami.
Transformacja
Transformacja to proces, w którym bakterie pobierają fragmenty DNA ze środowiska. Transformacja zachodzi naturalnie, ale w laboratorium można ją przyspieszyć. Dokładny sposób, w jaki DNA jest pobierane do komórki bakteryjnej, nie jest znany, ale uważa się, że jony wapnia w roztwór pośredniczy w interakcjach między ujemnie naładowanym DNA a ujemnie naładowaną powierzchnią komórki membrany. Ogrzewanie mieszaniny bakterii, wapnia i DNA pomaga usprawnić proces transformacji.
Generowanie mutantów wrażliwych na temperaturę
Mikrobiolodzy i genetycy odkrywają nowe funkcje genów w mikroskopijnym organizmie poprzez generowanie mutantów wrażliwych na temperaturę. Badacz wystawia mikroorganizmy, takie jak bakterie, na działanie czynnika chemicznego, który powoduje uszkodzenia DNA, co może prowadzić do zmutowanych genów. Następnie hodują różne partie tych bakterii w różnych temperaturach poza optymalną temperaturą bakterii. Partia leczonych bakterii, która umiera lub rozwija się w nieoptymalnej temperaturze, prawdopodobnie zawiera zmutowany gen. Badając, co zmieniło się wewnątrz bakterii wrażliwych na temperaturę, mogą dowiedzieć się o nowej funkcji zmutowanego genu.
Aktywacja mutantów wrażliwych na temperaturę
Drobnoustroje są inkubowane w różnych temperaturach nie tylko po to, aby wytworzyć wrażliwe na temperaturę mutanty, ale także po to, by je aktywować w eksperymentach, które wykorzystują je do odpowiedzi na pytanie. Inteiny to fragment aminokwasów w nieaktywnym białku. Inteiny mogą odciąć się od białka, które aktywuje to białko. Ponieważ inteiny łączą luźne końce, które powstają po odcięciu się, nie pozostawiają śladu, że tam były. Inteiny stały się przydatne w badaniu bakterii i drożdży, ponieważ każda inteina odcina się dopiero po podgrzaniu organizmu do określonej temperatury. Tak więc drobnoustroje są inkubowane w różnych temperaturach w celu aktywacji jelit.