Hvorfor E. coli brukes til genkloning

by Theresa Phillips

En allsidig mikroorganisme med utrolig potensial

Mikroorganismen Escherichia coli har lang brukstid i bioteknologibransjen og er fortsatt den valgte mikroorganismen for de fleste genkloningeksperimenter. Selv om E. coli er kjent for den generelle befolkningen for den infeksiøse arten av en bestemt stamme (0157: H7), er få personer klar over hvor allsidig og nyttig E. coli er for genetisk forskning. Det er flere grunner at E. coli ble så vidt brukt og er fortsatt en felles vert for rekombinant DNA.

01 Genetisk Enkelhet

Bakterier gjør nyttige verktøy for genetisk forskning på grunn av deres relativt små genomstørrelse sammenlignet med eukaryoter. E. coli- celler har bare ca 4400 gener, mens det menneskelige genomprosjektet har bestemt at mennesker inneholder ca. 30.000 gener. Også bakterier, inkludert E. coli , lever hele levetiden i en haploid tilstand (har et enkelt sett med uparbert kromosomer). Som et resultat er det ingen andre sett med kromosomer for å maskere virkningene av mutasjoner under protein engineering eksperimenter.

02 vekstfrekvens

Bakterier vokser vanligvis mye raskere enn mer komplekse organismer. E. coli vokser raskt med en hastighet på en generasjon pr. Tjue minutter under typiske vekstforhold. Dette muliggjør utarbeidelse av logfase (mid-veis til maksimal tetthet) kulturer over natten og genetiske eksperimentelle resultater i bare timer i stedet for flere dager, måneder eller år. Hurtig vekst betyr også bedre produksjonshastigheter når kulturer brukes i oppskalerte fermenteringsprosesser .

03 Sikkerhet

E. coli er naturlig funnet i tarmkanaler hos mennesker og dyr der det hjelper til med å gi næringsstoffer (vitaminer K og B12) til verten. Det er mange forskjellige stammer av E. coli som kan produsere toksiner eller forårsake varierende infeksjonsnivåer hvis de inntas eller får lov til å invadere andre deler av kroppen. Til tross for dårlig rykte av en spesielt giftig stamme (O157: H7) er E. coli generelt relativt uskadelig hvis det håndteres med rimelig hygiene.

04 E. Coli-genomet er godt forstått

E. coli- genomet var den første som ble fullstendig sekvensert (i 1997). Som et resultat er E. coli den mest studerte mikroorganismen. Avansert kunnskap om proteinuttrykksmekanismer gjør det enklere å bruke til eksperimenter der ekspresjon av fremmede proteiner og utvalg av rekombinanter er avgjørende.

05 Evne til å være vert for utenlandsk DNA

De fleste genkloningsteknikker ble utviklet ved hjelp av denne bakterien og er fortsatt mer vellykkede eller effektive i E. coli enn i andre mikroorganismer. Som et resultat er utarbeidelse av kompetente celler (celler som vil ta opp fremmed DNA) ikke komplisert. Transformasjoner med andre mikroorganismer er ofte mindre vellykkede.

06 E Coli er lett å ta vare på

Fordi det vokser så godt i menneskets tarm, finner E. coli det lett å vokse der mennesker kan jobbe. For eksempel:

Det er mest behagelig ved kroppstemperatur. Mens 98,6 grader kan være litt varmt for de fleste, er det lett å opprettholde den temperaturen i laboratoriet.
E. coli lever i menneskets tarm, noe som betyr at det ikke er masete om maten. I hovedsak er det gledelig å konsumere enhver form for fordypet mat.
Det kan vokse både aerobt og anaerobt. Dermed kan den formere seg i tarmene til et menneske eller dyr, men er like glad i en petriskål eller kolbe.

Hvordan E. Coli gjør en forskjell

E. Coli er et utrolig allsidig verktøy for genetiske ingeniører; Som et resultat, har det allerede produsert et fantastisk utvalg av medisiner og teknologier. Det har til og med, ifølge Popular Mechanics, blitt den første prototypen for en biotomaskin: "I en modifisert E. coli" transkripsjon, "utviklet av forskere fra Stanford University i løpet av mars, står en DNA-streng inn for ledningen og enzymer for elektronene. Potensielt er dette et skritt mot å bygge arbeidsdatorer i levende celler som kan programmeres til å kontrollere genuttrykk i en organisme. " En slik prestasjon kan bare oppnås ved bruk av en organisme som er godt forstått, lett å jobbe med, og i stand til å replikere raskt.