Die Auswirkungen von UV-Strahlung auf Hefe

Fast alle Zellen sind anfĂ€llig fĂŒr SchĂ€den durch ultraviolette Strahlung.

Ultraviolettes Licht schĂ€digt Zellen aller Art, einschließlich Hefezellen. Ein ĂŒbliches Laborexperiment fĂŒr Studenten, die Biologie studieren, beinhaltet das Bestrahlen von Hefezellen mit ultraviolettem Licht fĂŒr verschiedene ZeitrĂ€ume. Die SchĂŒler zeichnen dann die Todesrate der Zellen gegen die Zeit der Strahlenexposition und finden eine direkte Beziehung. Die Strahlung zerstört jedoch die Hefezellen nicht direkt; Es schĂ€digt MolekĂŒle der DesoxyribonukleinsĂ€ure oder DNA, die Zellen in einer Reihe von Möglichkeiten beeinflussen können.

Mutationen

Ultraviolette Strahlung tötet Hefezellen nicht direkt. Stattdessen schĂ€digt es ihre DNA. TatsĂ€chlich können die meisten Hefezellen bei niedrigeren Expositionszeiten ĂŒberhaupt nicht sterben, aber viele werden mutiert. Mutationen treten auf, wenn die Sequenz in der DNA verĂ€ndert wird. Denken Sie daran, dass DNA die Gene eines Organismus enthĂ€lt und Gene fĂŒr alle Eigenschaften eines Organismus verantwortlich sind. Wenn sich die Gene eines Organismus verĂ€ndern, verĂ€ndern sich seine Eigenschaften. Manchmal werden diese VerĂ€nderungen fĂŒr den Organismus tödlich sein, aber manchmal können sie nĂŒtzlich sein. Mutationen sind schließlich eine der treibenden KrĂ€fte fĂŒr die Evolution durch natĂŒrliche Selektion. Ultraviolette Strahlung in niedrigen Dosen wird also eine Hefe-Population beeinflussen, indem sie Mutationen und damit genetische VariabilitĂ€t in sie einfĂŒhrt.

Tod durch Apoptose

Bei höheren Expositionen wird die DNA in Hefezellen durch die ultraviolette Strahlung irreparabel geschĂ€digt. Eukaryotische Zellen, wie Hefe, können einen Prozess namens Apoptose durchlaufen, wenn ihre DNA zu stark geschĂ€digt wird. Apoptose oder programmierter Zelltod ist im Wesentlichen eine Form von Zellselbstmord, bei der sich die Zelle selbst verdaut. Das Ergebnis der Apoptose ist eine Gruppe von kleinen Membranpaketen, die enthalten, was frĂŒher der Inhalt der ganzen Zelle war. Bei mehrzelligen Tieren hat die Apoptose die Aufgabe, Krebszellen daran zu hindern, den Körper zu ĂŒbernehmen. In einem einzelligen Organismus wie Hefe spekulieren Wissenschaftler, dass Apoptose auftritt, um mehr Platz in der Umgebung zu schaffen, damit andere Zellen leben können.

Ein ĂŒberraschender Vorteil

Wissenschaftler haben viele Wachstumsfaktoren entdeckt, die dazu fĂŒhren können, dass eine Population von Hefezellen schneller wĂ€chst. Zu diesen gehören stickstoffreiche AminosĂ€urekomplexe, die in den Zellen selbst enthalten sind. Wenn zum Beispiel ein Wissenschaftler ein BĂŒndel von Hefezellen aufbricht und dann vermischt, was mit lebenden Zellen herauskommt, werden die lebenden Zellen schneller wachsen. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass das wirksamste wachstumsstimulierende Gemisch aus Hefezellen erhalten wird, die durch ultraviolette Strahlung abgetötet wurden. Wenn also eine HĂ€lfte einer Hefekolonie durch ultraviolette Strahlung getötet wird, können die Überlebenden einen enormen Wachstumsschub erfahren.

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