เหตุผลในการฟักไข่ที่อุณหภูมิต่างกันในจุลชีววิทยา

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิสามารถส่งผลอย่างมากต่อรูปแบบชีวิตด้วยกล้องจุลทรรศน์ นักวิทยาศาสตร์ฟักตัวจุลินทรีย์ที่อุณหภูมิต่างกันด้วยเหตุผลหลายประการ เหตุผลหนึ่งก็คือจุลินทรีย์ต่างๆ จะเติบโตได้ดีที่สุดที่อุณหภูมิต่างกัน เหตุผลประการที่สองคือ นักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามสร้างการกลายพันธุ์ที่ไวต่ออุณหภูมิ เพื่อที่เธอจะได้สร้างโปรตีนกลายพันธุ์ที่สามารถปิดได้โดยง่ายผ่านการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ เหตุผลประการที่สามก็คือ นักวิทยาศาสตร์กำลังกระตุ้นโปรตีนที่ไวต่ออุณหภูมิ เพื่อให้เธอสามารถศึกษาผลกระทบของโปรตีนที่ถูกกระตุ้นหรือหยุดทำงาน

แบคทีเรียต่างชอบเติบโตที่อุณหภูมิต่างกัน ดังนั้น นักจุลชีววิทยาจะฟักตัวแบคทีเรียบางสายพันธุ์ที่อุณหภูมิที่เหมาะสมเพื่อให้เขาสามารถศึกษาได้เมื่อมันแข็งแรง โดยการเปลี่ยนอุณหภูมิ เขาสามารถศึกษาแบคทีเรียในขณะที่มีความเครียดได้ สิ่งมีชีวิตที่เติบโตได้ดีที่สุดที่อุณหภูมิร่างกายมนุษย์ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 37 องศาเซลเซียส (98.6 องศาฟาเรนไฮต์) เรียกว่า mesophiles พืชที่เติบโตในอุณหภูมิที่ร้อนระหว่าง 40 ถึง 70 องศาเซลเซียส (104 ถึง 158 องศาฟาเรนไฮต์) เรียกว่าเทอร์โมไฟล์ พืชที่เติบโตที่อุณหภูมิร้อนเกิน 80 องศาเซลเซียสเป็นไฮเปอร์เทอร์โมไฟล์ ผู้ที่อาศัยอยู่ในสภาพอากาศหนาวเย็นมากเรียกว่าโรคจิตเภท

การเปลี่ยนแปลงเป็นกระบวนการที่แบคทีเรียดึงชิ้นส่วนของ DNA จากสิ่งแวดล้อม การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นตามธรรมชาติ แต่สามารถเร่งได้ในห้องปฏิบัติการ ไม่ทราบวิธีที่แน่ชัดในการนำ DNA เข้าสู่เซลล์แบคทีเรีย แต่เชื่อกันว่าแคลเซียมไอออนใน สารละลายเป็นสื่อกลางในการทำงานร่วมกันระหว่าง DNA ที่มีประจุลบกับพื้นผิวเซลล์ที่มีประจุลบ เมมเบรน การให้ความร้อนส่วนผสมของแบคทีเรีย แคลเซียม และ DNA ช่วยปรับปรุงกระบวนการเปลี่ยนแปลง

นักจุลชีววิทยาและนักพันธุศาสตร์ค้นพบหน้าที่ใหม่ของยีนในสิ่งมีชีวิตด้วยกล้องจุลทรรศน์โดยการสร้างการกลายพันธุ์ที่ไวต่ออุณหภูมิ ผู้วิจัยทำให้จุลินทรีย์ เช่น แบคทีเรีย สัมผัสกับสารเคมีที่ทำให้ดีเอ็นเอเสียหาย ซึ่งสามารถนำไปสู่ยีนที่กลายพันธุ์ได้ จากนั้นพวกมันจะเติบโตแบคทีเรียเหล่านี้เป็นกลุ่มต่าง ๆ ที่อุณหภูมิต่างกันนอกอุณหภูมิที่เหมาะสมของแบคทีเรีย กลุ่มของแบคทีเรียที่บำบัดแล้วที่ตายหรือเจริญเติบโตในอุณหภูมิที่ไม่เหมาะสมน่าจะมียีนที่กลายพันธุ์ โดยการศึกษาสิ่งที่อยู่ภายในแบคทีเรียที่ไวต่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงไป พวกเขาสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับหน้าที่ใหม่ของยีนกลายพันธุ์

จุลินทรีย์ถูกฟักตัวที่อุณหภูมิต่างกัน ไม่ใช่แค่เพื่อสร้างการกลายพันธุ์ที่ไวต่ออุณหภูมิแต่เพื่อกระตุ้นพวกมันในการทดลองที่ใช้พวกมันเพื่อตอบคำถาม Inteins เป็นกรดอะมิโนที่ยืดยาวในโปรตีนที่ไม่ใช้งาน Inteins สามารถตัดตัวเองออกจากโปรตีนซึ่งกระตุ้นโปรตีนนั้น เนื่องจาก inteins หลอมรวมปลายที่หลวมซึ่งเป็นผลมาจากการตัดตัวเองออก พวกมันจึงไม่เหลือร่องรอยว่าอยู่ที่นั่น อินทีนมีประโยชน์ในการศึกษาแบคทีเรียและยีสต์ เนื่องจากอินทีนแต่ละตัวจะตัดตัวเองออกเมื่อสิ่งมีชีวิตได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่กำหนดเท่านั้น ดังนั้นจุลินทรีย์จะถูกฟักที่อุณหภูมิต่างกันเพื่อกระตุ้น inteins