Auxotrofele sunt organisme care nu sunt capabile să sintetizeze un anumit compus organic care este necesar pentru creșterea acestui organism. Auxotrofia este o caracteristică a unor astfel de organisme, termenul este opusul prototrofiei.
În genetică , se spune că o tulpină este auxotrofă dacă poartă o mutație care o face incapabilă de a sintetiza unul sau mai mulți compuși esențiali. De exemplu, un mutant de drojdie în care gena inactivată din lanțul de sinteză a uracilului este un auxotrof al uracilului. O astfel de tulpină nu poate sintetiza uracil și poate crește numai dacă uracil este adăugat în mediu. Acesta este opusul unui prototrof de uracil sau, în acest caz, al unei tulpini de tip sălbatic care poate crește în absența uracilului. Auxotrofia este adesea folosită în markerii genetici (vezi genetica moleculară ). În funcție de necesitatea unui anumit substrat, microorganismele auxotrofe pot fi împărțite în cinci grupuri. Primul grup include microorganismele auxotrofe care au nevoie de ceva aminoacizi, al doilea - au nevoie de una sau alta vitamina, al treilea - au nevoie de baze azotate, al patrulea - au nevoie de o combinație de un număr de aminoacizi, vitamine sau baze azotate. Mutanții care necesită mai mulți nutrienți pentru creșterea lor se numesc poliauxotrofe. A cincea grupă include microorganisme auxotrofe care au nevoie de factori de creștere și metaboliți care nu aparțin substanțelor de mai sus.
Există, de asemenea, microorganisme auxotrofe cu nevoie absolută (care nu se dezvoltă pe un mediu minim) și relativă (cu creștere lent pe un mediu minim și cu creștere rapidă în prezența anumitor metaboliți). O poziție separată este ocupată de microorganisme auxotrofe dependente de temperatură, care, în anumite condiții de temperatură, cresc pe un mediu minim, în timp ce în altele necesită factori suplimentari pentru creștere. Prin urmare, la identificarea microorganismelor auxotrofe, este necesar să se respecte condițiile standard ale experimentului - compoziția mediului și temperatura de creștere.
Cercetatorii au folosit o tulpina auxotrofica de E. coli pentru a introduce analogi artificiali de aminoacizi in proteine . De exemplu, celulele unei probe de fenilalanină auxotrofă pot fi crescute pe un mediu care conține analogul său, de exemplu para-azidofenilalanină. Aminoacil-ARNt sintetaza recunoaște analogul și catalizează legarea la tARN , care ulterior mută aminoacidul (care nu apare în mod natural în acest caz) în lanțul polipeptidic, care crește în timpul translației proteinei.
Este important să ne amintim că multe viețuitoare, inclusiv oamenii , sunt auxotrofe pentru o clasă mare de compuși necesari creșterii și trebuie să obțină acești compuși din alimente (vezi aminoacizii esențiali ).