Zašto se E.coli koristi za genetsko kloniranje

by Theresa Phillips

Svestrani mikroorganizam s nevjerojatnim potencijalom

Mikroorganizam Escherichia coli ima dugu povijest uporabe u biotehnološkoj industriji i još uvijek je mikroorganizam izbora za većinu pokusa za kloniranje gena. Iako je E. coli poznata općoj populaciji za infektivnu prirodu jednog određenog soja (0157: H7), malo je ljudi svjesno koliko je svestrano i korisno E. coli genetsko istraživanje. Postoji nekoliko razloga što je E. coli postao tako široko korišten i još uvijek je čest domaćin za rekombinantnu DNA.

01 Genetska jednostavnost

Bakterije korisne alate za genetsko istraživanje zbog relativno male veličine genoma u usporedbi s eukariotima. E. coli stanice imaju samo oko 4.400 gena, dok je projekt ljudskog genoma utvrdio da ljudi sadrže oko 30.000 gena. Također, bakterije, uključujući E. coli , žive cijeli svoj život u haploidnom stanju (imaju jedan skup nesparenih kromosoma). Kao rezultat toga, nema drugog skupa kromosoma koji prikrivaju učinke mutacija tijekom eksperimenta s proteinima .

02 Brzina rasta

Bakterije obično rastu mnogo brže od složenijih organizama. E. coli brzo raste brzinom od jedne generacije na dvadeset minuta u tipičnim uvjetima rasta. To omogućava pripremu kulture log-faze (srednjeg do maksimalne gustoće) preko noći i genetske eksperimentalne rezultate u samo nekoliko sati umjesto nekoliko dana, mjeseci ili godina. Brži rast također znači bolje stope proizvodnje kada se kulture upotrebljavaju u postupcima pojačane fermentacije .

03 Sigurnost

E. coli se prirodno nalazi u crijevnim traktima ljudi i životinja, gdje pomaže hranjivim tvarima (vitamini K i B12) domaćinu. Postoje mnogi različiti sojevi E. coli koji mogu proizvesti toksine ili izazvati različite razine infekcije ako se proguta ili dopusti da napadne druge dijelove tijela. Unatoč lošem ugledu jednog posebno otrovnog soja (O157: H7), E. coli su općenito relativno neškodljivi ako se rukuju s razumnom higijenom.

04 E. Coli genom dobro je shvaćeno

Genom E. coli bio je prvi koji je u cijelosti sekvencioniran (1997.). Kao rezultat toga, E. coli je najviše istraženi mikroorganizam. Napredno poznavanje mehanizama ekspresije proteina olakšava upotrebu u eksperimentima gdje je izražavanje stranih proteina i selekcija rekombinata ključno.

Sposobnost domaćinosti stranih DNK

Većina tehnika genskog kloniranja razvijena je pomoću ove bakterije i još su uspješnija ili učinkovitija u E. coli nego u drugim mikroorganizmima. Kao rezultat toga, priprema kompetentnih stanica (stanice koje će zauzimati stranu DNK) nije komplicirano. Transformacije s drugim mikroorganizmima često su manje uspješne.

06 E Coli lako se brinuti

Budući da tako dobro raste u ljudskom crijevu, E. coli lako pronalazi gdje ljudi mogu raditi. Na primjer:

Najviše je ugodno na tjelesnoj temperaturi. Dok 98,6 stupnjeva može biti malo toplo za većinu ljudi, lako je održavati tu temperaturu u laboratoriju.
E. coli živi u ljudskom crijevu, što znači da nije urođeno zbog hrane. U osnovi, sretna je konzumirati bilo koju vrstu predigested hrane.
Može rasti i aerobno i anaerobno. Tako se može umnožiti u crijevu čovjeka ili životinje, ali je jednako sretan u petrijevoj posudi ili tikvici.

Kako E. Coli čini razliku

E. Coli je nevjerojatno svestran alat za genetske inženjere; kao rezultat, već je stvorio nevjerojatan raspon lijekova i tehnologija. Čak je, prema Popular Mechanics-u, postao prvi prototip za bio-računalo: "U modificiranom E. coli" transkriptoru ", kojeg su razvili istraživači Sveučilišta Stanford prošle ožujka, za DNA i enzime Potencijalno, to je korak prema izgradnji rabljenih računala unutar živih stanica koje bi se mogle programirati da kontroliraju ekspresiju gena u organizmu. " Takvo podvigstvo moglo bi se postići jedino korištenjem organizma koji je dobro razumljiv, jednostavan za rad i sposoban se brzo replicirati.