Az auxotrófok olyan organizmusok, amelyek nem képesek szintetizálni egy bizonyos szerves vegyületet , amely ennek a szervezetnek a növekedéséhez szükséges. Az auxotrófia az ilyen szervezetek jellemzője, a kifejezés a prototrófia ellentéte.
A genetikában egy törzset auxotrófnak mondanak , ha olyan mutációt hordoz , amely képtelenné teszi egy vagy több lényeges vegyület szintézisére. Például egy élesztőmutáns , amelyben az inaktivált gén az uracil szintézis láncában egy uracil auxotróf. Egy ilyen törzs nem képes uracilt szintetizálni, és csak akkor tud növekedni, ha uracilt adnak a környezethez. Ez ellentéte az uracil prototrófnak, vagy ebben az esetben egy vad típusú törzsnek, amely uracil hiányában is növekedhet. Az auxotrófiát gyakran használják genetikai markerekben (lásd molekuláris genetika ). Egy adott szubsztrát igényétől függően az auxotróf mikroorganizmusok öt csoportra oszthatók. Az első csoportba azok az auxotróf mikroorganizmusok tartoznak, amelyeknek valamilyen aminosavra van szükségük, a másodikba - egyik vagy másik vitaminra, a harmadikba - nitrogénbázisokra, a negyedikbe pedig számos aminosav, vitamin vagy nitrogénbázis kombinációjára van szükség. Azokat a mutánsokat, amelyek növekedéséhez több tápanyagra van szükség, poliauxotrófoknak nevezzük. Az ötödik csoportba azok az auxotróf mikroorganizmusok tartoznak, amelyeknek növekedési faktorokra van szükségük és olyan metabolitokra, amelyek nem tartoznak a fenti anyagokhoz.
Léteznek abszolút (minimális táptalajon nem növő) és relatív (minimális táptalajon lassan szaporodó és bizonyos metabolitok jelenlétében gyorsan szaporodó) auxotróf mikroorganizmusok is. Külön helyet foglalnak el a hőmérsékletfüggő auxotróf mikroorganizmusok, amelyek bizonyos hőmérsékleti viszonyok között minimális táptalajon szaporodnak, míg másokban további tényezőket igényelnek a növekedéshez. Ezért az auxotróf mikroorganizmusok azonosításakor be kell tartani a kísérlet standard feltételeit - a táptalaj összetételét és a növekedési hőmérsékletet.
A kutatók egy auxotróf E. coli törzset használtak arra, hogy mesterséges aminosav- analógokat vigyenek be a fehérjékbe . Például egy auxotróf fenilalanin minta sejtjei szaporíthatók analógját, például para-azidofenilalanint tartalmazó táptalajon. Az aminoacil-tRNS szintetáz felismeri az analógot, és katalizálja a tRNS -hez való kötődést , amely ezt követően a (ebben az esetben természetesen nem előforduló) aminosavat a polipeptidláncba mozgatja, amely a fehérje transzlációja során nő.
Fontos megjegyezni, hogy sok élőlény, köztük az ember is, a növekedéshez szükséges vegyületek nagy csoportjának auxotrófja, és ezeket a vegyületeket élelmiszerből kell beszerezniük (lásd esszenciális aminosavak ).