Диауксия

Диауксия — это явление двухциклического (или многоциклического) роста микробной популяции на несменяемой питательной среде, содержащей смесь различных субстратов. В результате последовательного использования этих субстратов кривая роста приобретает две или более начальные лаг-фазы (фазы задержки), что отражает индуцибельный характер синтеза необходимых ферментов у микроорганизмов.

Механизм явления

1. Микроорганизмы сначала потребляют наиболее предпочтительный и легкоусвояемый субстрат (например, глюкозу), что соответствует первой экспоненциальной фазе роста.
2. После его истощения рост временно приостанавливается (новая лаг-фаза). В этот период клетки перестраивают метаболизм, индуцируя синтез ферментов для утилизации второго субстрата (например, лактозы или другого сахара).
3. После адаптации начинается вторая экспоненциальная фаза роста на оставшемся субстрате.

Современный контекст

Явление диауксии является классическим примером катаболитной репрессии — глобального механизма регуляции метаболизма у бактерий, в частности, у Escherichia coli. Предпочтительное использование глюкозы («эффект глюкозы») связано с работой сложных регуляторных систем (например, cAMP-CRP), которые подавляют экспрессию генов ферментов для альтернативных субстратов, пока глюкоза присутствует в среде. Изучение диауксии сыграло ключевую роль в развитии молекулярной биологии и понимании принципов генной регуляции.