Auxotrofní jsou organismy, které nejsou schopny syntetizovat určitou organickou sloučeninu , která je nezbytná pro růst tohoto organismu. Auxotrofie je charakteristická pro takové organismy, termín je opakem prototrofie.
V genetice se o kmeni říká, že je auxotrofní, pokud nese mutaci , která ho činí neschopným syntetizovat jednu nebo více základních sloučenin. Například kvasinkový mutant , ve kterém je inaktivovaným genem v řetězci syntézy uracilu auxotrof uracilu. Takový kmen není schopen syntetizovat uracil a může růst pouze tehdy, je-li uracil přidán do prostředí. Toto je opak uracilového prototrofu nebo v tomto případě kmene divokého typu , který může růst v nepřítomnosti uracilu. Auxotrofie se často používá v genetických markerech (viz molekulární genetika ). Podle potřeby konkrétního substrátu lze auxotrofní mikroorganismy rozdělit do pěti skupin. Do první skupiny patří auxotrofní mikroorganismy, které potřebují nějakou aminokyselinu, druhá – potřebuje ten či onen vitamín, třetí – potřebuje dusíkaté zásady, čtvrtá – potřebuje kombinaci řady aminokyselin, vitamínů nebo dusíkatých zásad. Mutanty, které pro svůj růst vyžadují několik živin, se nazývají polyauxotrofní. Do páté skupiny patří auxotrofní mikroorganismy, které potřebují růstové faktory a metabolity, které mezi výše uvedené látky nepatří.
Existují také auxotrofní mikroorganismy s absolutní (nerostoucí na minimálním médiu) a relativní (pomalu rostoucí na minimálním médiu a rychle rostoucí v přítomnosti určitých metabolitů) potřebou. Samostatnou pozici zaujímají teplotně závislé auxotrofní mikroorganismy, které za určitých teplotních podmínek rostou na minimálním médiu, zatímco v jiných vyžadují k růstu další faktory. Při identifikaci auxotrofních mikroorganismů je proto nutné dodržet standardní podmínky experimentu – složení média a teplotu růstu.
Vědci použili auxotrofní kmen E. coli k zavedení umělých analogů aminokyselin do proteinů . Například buňky auxotrofního vzorku fenylalaninu mohou být pěstovány na médiu obsahujícím jeho analog, například para-azidofenylalanin. Aminoacyl-tRNA syntetáza rozpozná analog a katalyzuje vazbu na tRNA , která následně přesune aminokyselinu (v tomto případě se přirozeně nevyskytující) do polypeptidového řetězce, který roste během translace proteinu.
Je důležité si uvědomit, že mnoho živých věcí, včetně lidí , jsou auxotrofy pro velkou třídu sloučenin potřebných pro růst a musí tyto sloučeniny získávat z potravy (viz esenciální aminokyseliny ).