従属栄養因子と原生栄養因子の違いとは?

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従属栄養生物と原生栄養生物の主な違いは、従属栄養生物がその成長に必要な特定の有機化合物を生産できないのに対し、原生栄養生物はその成長に必要なすべての有機化合物を生産することができる点である

従属栄養生物と原生栄養生物は、成長に必要な有機化合物を合成する能力によって特徴付けられる2種類の生物である

従属栄養生物は、その従属栄養生物に不足している栄養素が培地中に存在する場合にのみ、最小限の培地中で成長することができる。

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オーソトローフとは

補助栄養生物とは、成長に必要な特定の有機化合物を合成できない生物のこと

変異型です。

つまり、ある必須化合物を合成できないような変異を持つ生物です。

例えば、酵母の変異体であるウラシルオーソトロフは、ウラシルの合成経路が不活性化されています。

そのため、ウラシルを合成することができず、ウラシルが利用できる場所でしか生育しない。

Compare Auxotroph and Prototroph - What's the difference? 図1:アルギニンオーソトローフ

さらに、原生生物は従属栄養生物とは逆で、細胞内ですべての必須有機化合物を生産する。

ウラシル従属栄養生物とは異なり、原生生物はウラシルを合成する。

したがって、プロトトロフは野生型株であるが、ウラシル従属栄養細菌は変異体です。

また、分子遺伝学の分野では、オーソトロフィーの遺伝マーカーが役に立つことが多い。

また、非天然アミノ酸を生物のプロテオームに取り込むには、独立栄養が重要です。

通常、従属栄養生物は最小限の培地では生育しない。

しかし、従属栄養生物にない栄養素を最小限の培地に加えると、従属栄養生物は生き残ることができます。

プロトタイプとは

原生生物とは、生物体内で必要な有機化合物をすべて生産することができる生物のことである

通常、従属栄養生物は特定の有機化合物の合成経路を持たないため、原生生物は野生型と呼ばれる。


原生生物は必要な代謝物(アミノ酸、脂質、補酵素など)をすべて自給自足で生産するが、従属栄養生物は生産できない代謝物が存在する培地が必要である

Auxotroph vs Prototroph 図2:バクテリアの培養

例えば、ある細胞がメチオニン従属栄養細菌である場合、メチオニンを含む培地上にいなければ、複製することができません。

これは、自分自身でメチオニンを生産することができないからである(メチオニン従属栄養細菌)。

しかし、原生生物あるいはメチオニン原生細胞は、メチオニンのある培地でもない培地でも機能し、複製することができるだろう。

オーソトロフとプロトトロフの類似点

  • 有機化合物を必要とする生物は、従属栄養生物と原生栄養生物とに分けられる。
  • 通常は微生物です。

オーソトロフとプロトトロフの違い

定義

従属栄養生物(Auxotroph)とは、通常、突然変異の結果、成長に必要な有機化合物を合成する能力を失った微生物を指し、原生栄養生物(Prototroph)とは、無機物から栄養分を合成することができる微生物を指します

遺伝学

原生生物は野生型生物であるが、補助栄養生物は変異型生物です。

ミニマルメディア

また、従属栄養体は最小限の培地では生育せず、原生栄養体は最小限の培地で生育する。

結論

従属栄養生物とは、生育に必要な特定の有機化合物を合成できない変異体である

一方、原生生物は、生育に必要なすべての有機化合物を合成できる野生型の生物である

最小限の培地では、原生生物は成長できるが、従属栄養生物は成長できない。

しかし、従属栄養生物は、欠乏している栄養素が最小限の培地に存在すれば生き残ることができます。

したがって、従属栄養生物と原始栄養生物の主な違いは、有機化合物を生産する能力です。

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