Λόγοι Ε. Coli χρησιμοποιείται για τη γονιδιακή κλωνοποίηση

Ο μικροοργανισμός Escherichia coli έχει μακρά ιστορία στον κλάδο της βιοτεχνολογίας και εξακολουθεί να είναι ο μικροοργανισμός επιλογής για τα περισσότερα πειράματα γονιδιακής κλωνοποίησης. Αν και Ε. Coli είναι γνωστό στο γενικό πληθυσμό για τη μολυσματική φύση ενός συγκεκριμένου στελέχους (0157: H7), λίγοι άνθρωποι γνωρίζουν πόσο ευπροσάρμοστο και ευρέως χρησιμοποιούμενο είναι στην έρευνα ως κοινός ξενιστής για ανασυνδυασμένο DNA.

01 Γενετική απλότητα

Τα βακτήρια αποτελούν χρήσιμα εργαλεία για τη γενετική έρευνα λόγω του σχετικά μικρού μεγέθους γονιδιώματός τους σε σύγκριση με τους ευκαρυώτες. Ε. Coli τα κύτταρα έχουν μόνο περίπου 4.400 γονίδια ενώ το σχέδιο ανθρώπινου γονιδιώματος έχει προσδιορίσει ότι οι άνθρωποι περιέχουν περίπου 30.000 γονίδια. Επίσης, βακτήρια, συμπεριλαμβανομένων Ε. Coli , να ζουν ολόκληρη τη ζωή τους σε μία απλοειδή κατάσταση (που έχει ένα ενιαίο σύνολο μη συζευγμένων χρωμοσωμάτων). Ως αποτέλεσμα, δεν υπάρχει δεύτερη σειρά χρωμοσωμάτων που να καλύπτουν τις επιδράσεις των μεταλλάξεων κατά τη διάρκεια πειραμάτων μηχανικής πρωτεΐνης.

02 Ρυθμός ανάπτυξης

Τα βακτήρια συνήθως αναπτύσσονται πολύ ταχύτερα από τους πιο πολύπλοκους οργανισμούς. Ε. Coli αναπτύσσεται ταχέως με ρυθμό μίας γενιάς ανά είκοσι λεπτά υπό τυπικές συνθήκες ανάπτυξης. Αυτό επιτρέπει την προετοιμασία των καλλιεργειών log-phase (μεσαίας έως μέγιστης πυκνότητας) κατά τη διάρκεια της νύχτας και τα γενετικά πειραματικά αποτελέσματα σε απλές ώρες αντί για αρκετές ημέρες, μήνες ή χρόνια. Η ταχύτερη ανάπτυξη σημαίνει επίσης καλύτερους ρυθμούς παραγωγής όταν οι καλλιέργειες χρησιμοποιούνται σε κλιμακωτές διαδικασίες ζύμωσης.

03 Ασφάλεια

Ε. Coli βρίσκεται φυσικά στις εντερικές οδούς ανθρώπων και ζώων, όπου βοηθά στην παροχή θρεπτικών συστατικών (βιταμίνες Κ και Β12) στον ξενιστή του. Υπάρχουν πολλά διαφορετικά στελέχη του Ε. Coli που μπορεί να παράγουν τοξίνες ή να προκαλέσουν ποικίλα επίπεδα μόλυνσης σε περίπτωση κατάποσης ή παραβίασης άλλων τμημάτων του σώματος. Παρά την κακή φήμη ενός ιδιαίτερα τοξικού στελέχους (Ο157: Η7), Ε. Coli είναι γενικά σχετικά αβλαβείς όταν αντιμετωπίζονται με λογική υγιεινή.

04 Καλά μελέτησε

ο Ε. Coli Το γονιδίωμα ήταν το πρώτο που αναλύθηκε πλήρως (το 1997). Σαν άποτέλεσμα, Ε. Coli είναι ο πλέον μελετημένος μικροοργανισμός. Η προηγμένη γνώση των μηχανισμών έκφρασης πρωτεϊνών της καθιστά απλούστερη τη χρήση της σε πειράματα όπου η έκφραση ξένων πρωτεϊνών και η επιλογή ανασυνδυασμένων ουσιών είναι απαραίτητη.

05 Ξένες Φιλοξενία DNA

Οι περισσότερες τεχνικές κλωνοποίησης γονιδίων αναπτύχθηκαν χρησιμοποιώντας αυτό το βακτήριο και εξακολουθούν να είναι πιο επιτυχημένες ή αποτελεσματικές Ε. Coli από ότι σε άλλους μικροοργανισμούς. Ως αποτέλεσμα, η παρασκευή των κατάλληλων κυττάρων (κύτταρα που θα πάρουν το ξένο DNA) δεν είναι περίπλοκη. Οι μετασχηματισμοί με άλλους μικροοργανισμούς είναι συχνά λιγότερο επιτυχείς.

06 Ευκολία φροντίδας

Επειδή αυξάνεται τόσο καλά στο ανθρώπινο έντερο, το E. coli βρίσκει εύκολο να αναπτυχθεί όπου οι άνθρωποι μπορούν να δουλέψουν. Είναι πιο άνετα στη θερμοκρασία του σώματος. Ενώ οι 98,6 μοίρες μπορεί να είναι λίγο ζεστό για τους περισσότερους ανθρώπους, είναι εύκολο να διατηρηθεί αυτή η θερμοκρασία στο εργαστήριο. Το E. coli ζει στο ανθρώπινο έντερο και είναι στην ευχάριστη θέση να καταναλώνει οποιοδήποτε είδος προχορηγούμενου φαγητού. Μπορεί επίσης να αναπτυχθεί τόσο αερόβια όσο και αναερόβια. Έτσι, μπορεί να πολλαπλασιαστεί στο έντερο ενός ανθρώπου ή ενός ζώου, αλλά είναι εξίσου ευτυχής σε ένα πιάτο ή φιάλη petri.

Πώς η E. Coli κάνει μια διαφορά

Το E. Coli είναι ένα απίστευτα ευπροσάρμοστο εργαλείο για γενετικούς μηχανικούς. ως αποτέλεσμα, έχει ήδη παράγει ένα εκπληκτικό φάσμα φαρμάκων και τεχνολογιών. Έχει ακόμη, σύμφωνα με την Λαϊκή Μηχανική, να γίνει το πρώτο πρωτότυπο για έναν βιο-υπολογιστή: "Σε ένα τροποποιημένο Ε.coli "μεταγραφέα", που αναπτύχθηκε από τους ερευνητές του πανεπιστημίου του Stanford τον περασμένο Μάρτιο, ένα σκέλος DNA βρίσκεται στο σύρμα και τα ένζυμα για τα ηλεκτρόνια. Ενδεχομένως, αυτό είναι ένα βήμα προς την οικοδόμηση υπολογιστών εργασίας εντός ζωντανών κυττάρων που θα μπορούσαν να προγραμματιστούν για τον έλεγχο της γονιδιακής έκφρασης σε έναν οργανισμό. "Ένα τέτοιο κατόρθωμα θα μπορούσε να επιτευχθεί μόνο με τη χρήση ενός οργανισμού ο οποίος είναι κατανοητός, εύκολος στην εργασία και μπορεί να αναπαραχθεί γρήγορα.