Zakaj se E.coli uporablja za gensko kloniranje

by Theresa Phillips

Vsestranski mikroorganizem z neverjetnim potencialom

Mikroorganizem Escherichia coli ima dolgo zgodovino uporabe v biotehnološki industriji in je še vedno mikroorganizem izbire za večino eksperimentov genskega kloniranja. Čeprav E. coli splošnemu prebivalstvu pozna infekcijsko naravo enega posebnega seva (0157: H7), se malo ljudi zaveda, kako je vsestranski in koristen E. coli genetske raziskave. Obstaja več razlogov, zakaj je E. coli postal tako široko uporabljen in je še vedno skupni gostitelj rekombinantne DNK.

01 Genetska preprostost

Bakterije postanejo koristna orodja za genetske raziskave zaradi njihove relativno majhne velikosti genomov v primerjavi z eukariotom. Celice E. coli imajo le okoli 4,400 genov, medtem ko je projekt človeškega gena določil, da ljudje vsebujejo približno 30.000 genov. Tudi bakterije, vključno z E. coli , živijo v svoji celotni življenjski dobi v haploidnem stanju (z enim nizom nepoštenih kromosomov). Posledično ni drugega sklopa kromosomov, ki bi prikrivali učinke mutacij med poskusi beljakovinskega inženirstva .

02 Stopnja rasti

Bakterije običajno rastejo veliko hitreje kot bolj zapleteni organizmi. E. coli hitro raste s hitrostjo ene generacije na dvajset minut pri značilnih rastnih pogojih. To omogoča pripravo log-faze (srednje in največje gostote) kulture čez noč in genetske eksperimentalne rezultate v samo nekaj urah namesto v nekaj dneh, mesecih ali letih. Hitrejša rast pomeni tudi boljšo stopnjo proizvodnje, kadar se kulture uporabljajo pri povečanih procesih fermentacije .

03 Varnost

E. coli je naravno prisoten v črevesnih predelih ljudi in živali, kjer pomaga hranilnikom (vitamini K in B12) svojim gostiteljem. Obstaja veliko različnih vrst E. coli, ki lahko povzročijo toksine ali povzročajo različne stopnje okužbe, če jih zaužijete ali dovolite, da napadajo druge dele telesa. Kljub slabemu ugledu enega posebej strupenega seva (O157: H7) so E. coli na splošno relativno varni, če se z njimi ravna s primerno higieno.

04 E. coli genom je dobro razumljen

Genom E. coli je bil prvi, ki je bil popolnoma zaporeden (leta 1997). Kot rezultat, E. coli je najbolj proučevan mikroorganizem. Napredno poznavanje njegovih ekspresijskih mehanizmov omogoča enostavnejšo uporabo pri eksperimentih, kjer je bistvenega pomena ekspresija tujih beljakovin in izbira rekombinantov.

05 Sposobnost gostiti tujo DNK

Večina genskih tehnik kloniranja je bila razvita z uporabo te bakterije in so še vedno uspešnejša ali učinkovita v E. coli kot pri drugih mikroorganizmih. Kot rezultat, priprava kompetentnih celic (celic, ki bodo prevzele tujo DNA) ni zapletena. Transformacije z drugimi mikroorganizmi so pogosto manj uspešne.

06 E Coli je enostavno skrbeti

Ker v človeškem črevesju raste tako dobro, E. coli meni, da je enostavno rasti, kjer lahko ljudje delajo. Na primer:

Najprimernejša je pri telesni temperaturi. Medtem ko je za večino ljudi lahko 98,6 stopinj nekoliko toplo, je temperatura v laboratoriju enostavno vzdrževati.
E. coli živi v človeškem črevesju, kar pomeni, da ni hrupno zaradi svoje hrane. V bistvu je z veseljem užiti kakršnokoli vrsto nagnjene hrane.
Lahko raste tako aerobno kot anaerobno. Tako se lahko pomnoži v črevesju človeškega bitja ali živali, vendar je enako srečna v petrijevki ali bučki.

Kako E. Coli naredi razliko

E. Coli je neverjetno vsestransko orodje za genetske inženirje; kot rezultat, je že proizvedla neverjetno paleto zdravil in tehnologij. Po mnenju Popular Mechanics je tudi postal prvi prototip za biokemnik: "V modificiranem transkriptoru E. coli", ki so ga razvili univerzi Stanford University v preteklem marecu, je v sklopu DNA postavljena žica in encimi za elektrone. Potencialno je to korak k gradnji delovnih računalnikov v živih celicah, ki bi jih bilo mogoče programirati za nadzor genovske ekspresije v organizmu. " Takšen podvig se lahko doseže le z uporabo organizma, ki je dobro razumljen, enostaven za delo in sposoben hitro replicirati.