Zašto se E.coli koristi za kloniranje gena?

by Theresa Phillips

Raznovrsan mikroorganizam sa neverovatnim potencijalom

Mikroorganizam Escherichia coli ima dugu istoriju upotrebe u biotehnološkoj industriji i još uvijek je mikroorganizam koji je izbor za većinu eksperimenata za kloniranje genoma. Iako je E. coli poznat opštoj populaciji zbog zarazne prirode jednog od specifičnih vrsta (0157: H7), malo ljudi je svjestan toga kako je svestran i korisan E. coli genetskim istraživanjima. Postoji nekoliko razloga da je E. coli postao toliko široko upotrebljen i još uvijek je uobičajen domaćin za rekombinantnu DNK.

01 Genetska jednostavnost

Bakterije čine korisnim alatima za genetska istraživanja zbog relativno male veličine genoma u poređenju sa eukariotima. Ćelije E. coli imaju samo oko 4.400 gena, dok je projekat ljudskog genoma utvrdio da ljudi sadrže oko 30.000 gena. Takođe, bakterije, uključujući E. coli , žive čitav životni vek u haploidnom stanju (imaju jedinstveni skup neuparenih hromozoma). Kao rezultat toga, ne postoji drugi set hromozoma koji bi zaštitili efekte mutacija tokom eksperimenata za proteinsku inženjering .

02 stopa rasta

Bakterije obično raste mnogo brže od složenijih organizama. E. coli brzo raste brzinom od jedne generacije na dvadeset minuta pod tipičnim uslovima rasta. To omogućava pripremu kultura log-faze (srednje do najveće gustine) preko noći i genetskih eksperimentalnih rezultata u samo par sati umjesto nekoliko dana, mjeseci ili godina. Brži rast takođe podrazumijeva bolju stopu proizvodnje kada se kulture koriste u skaliranim procesima fermentacije .

03 Bezbednost

E. coli se prirodno nalazi u crevnim traktovima ljudi i životinja, gde pomaže hranjivim hranama (vitamini K i B12) svom domaćinu. Postoji mnogo različitih vrsta E. coli-a koji mogu proizvoditi toksine ili uzrokovati različite nivoe infekcije, ako su zapaljeni ili dopušteni da napadnu druge delove tela. Uprkos lošoj reputaciji jednog posebno toksičnog soda (O157: H7), E. coli su općenito relativno bezbrižni ako se rukuju razumnom higijenom.

04 E. coli genome je dobro razumeo

Prvi genom E. coli bio je prvi koji je bio potpuno sekvenciran (1997. godine). Kao rezultat, E. coli je najistaknutiji mikroorganizam. Napredna znanja o svojim mehanizmima ekspresije proteina olakšava upotrebu eksperimenata u kojima je esencijalno izražavanje stranih proteina i selekcija rekombinanta.

05 Sposobnost ugostiti stranoj DNK

Većina tehnika kloniranja genoma razvijena je korišćenjem ove bakterije i još su uspješnija ili efikasnija u E. coli nego u drugim mikroorganizmima. Kao rezultat toga, priprema kompetentnih ćelija (ćelije koje će preuzeti inostranu DNK) nije komplikovano. Transformacije sa drugim mikroorganizama često su manje uspešne.

06 E Coli je lako zabrinut

Zbog toga što dobro raste u ljudskom crevu, E. coli smatra da je lako rasti tamo gde ljudi mogu da rade. Na primjer:

Najudobnije je na temperaturi tela. Dok 98.6 stepeni može biti malo toplo za većinu ljudi, lako je održavati temperaturu u laboratoriji.
E. coli živi u ljudskoj crevima, što znači da nije zabrinut zbog svoje hrane. U suštini, sretno je konzumirati bilo koju vrstu predikatirane hrane.
Može da se razvija i aerobno i anaerobno. Tako se može umnožavati u crevima čoveka ili životinje, ali je jednako srećna u petrijevom posuđivanju ili bočici.

Kako E. Coli pravi razliku

E. Coli je neverovatno svestrano sredstvo za genetičke inženjere; Kao rezultat toga, već je proizveo neverovatan niz lekova i tehnologija. Čak je, prema Popular Mechanics, postao prvi prototip za bio-kompjuter: "U modifikovanom transkriptoru E. coli", koji su razvili istraživači Univerziteta Stanford ovog marta ove godine, DNK stoji u žici i enzimima za elektrone. Potencijalno, ovo je korak ka izgradnji radnih računara u živim ćelijama koje bi mogle biti programirane da kontrolišu gensku ekspresiju u organizmu. " Ovakav podvig se može ostvariti samo uz upotrebu organizma koji je dobro razumljiv, lako je raditi i sposoban se brzo replicirati.