為什麼E.coli用於基因克隆

具有無限潛力的多功能微生物

微生物大腸桿菌在生物技術工業有著悠久的歷史,並且仍然是大多數基因克隆實驗的首選微生物。 雖然大腸桿菌對於一種特定菌株(0157:H7)的傳染性質是一般人所了解的,但很少人知道大腸桿菌對於基因研究的多樣性和有用性。 有幾個原因使得大腸桿菌被廣泛使用,並且仍然是重組 DNA的共同宿主。

  • 01遺傳簡單

    由於細菌相對於真核生物而言其基因組大小相對較小,因此細菌成為遺傳研究的有用工具。 大腸桿菌細胞只有約4400個基因,而人類基因組計劃已經確定人類含有約30,000個基因。 此外,包括大腸桿菌在內的細菌的整個壽命期都處於單倍體狀態(具有單組未配對的染色體)。 因此,在蛋白質工程實驗中沒有第二套染色體來掩蓋突變的影響。
  • 02增長率

    細菌的生長速度通常比更複雜的生物體快得多。 在典型的生長條件下, 大腸桿菌以每二十分鐘一代的速度快速生長。 這允許在一夜之間準備對數期(中等至最大密度)的培養物,並且在幾小時而不是幾天,幾個月或幾年的基礎實驗結果。 當培養物用於大規模發酵過程時,更快的生長也意味著更好的生產率。

  • 03安全

    大腸桿菌天然存在於人類和動物的腸道中,它有助於向其宿主提供營養物質(維生素K和維生素B12)。 有許多不同的大腸桿菌菌株可能產生毒素或導致不同程度的感染,如果被攝入或允許侵入身體的其他部位。 儘管一種特別有毒的菌株(O157:H7)的聲譽不好,但如果處理過合理的衛生, 大腸桿菌通常是相對無害的。

  • 04大腸桿菌基因組很好理解

    大腸桿菌基因組首先被完全測序(1997年)。 因此, 大腸桿菌是研究最多的微生物。 對其蛋白質表達機制的深入了解可以使其更容易用於需要表達外源蛋白質和選擇重組體的實驗。

  • 05承載外源DNA的能力

    大多數基因克隆技術是使用這種細菌開發的,並且在大腸桿菌中比在其他微生物中更成功或有效。 結果,製備感受態細胞(將吸收外來DNA的細胞)並不復雜。 與其他微生物轉化往往不太成功。

  • 06 E Coli很容易照顧

    因為它在人類腸道中生長得很好,所以大腸桿菌在人類可以工作的地方發現它很容易生長。 例如:

    • 它在體溫下最舒服。 雖然98.6度對大多數人來說可能有點溫暖,但在實驗室中保持這個溫度很容易。
    • 大腸桿菌居住在人類腸道中,這意味著它對食物並不挑剔。 從本質上講,消費任何類型的預先消化的食物都很高興。
    • 它可以在有氧和無氧條件下生長。 因此,它可以在人類或動物的腸道中繁殖,但在陪替氏培養皿或燒瓶中同樣開心。
  • 大腸桿菌如何區別

    大腸桿菌對於遺傳工程師來說是一個非常多才多藝的工具; 因此,它已經產生了一系列驚人的藥物和技術。 根據大眾機械公司的說法,它甚至成為生物計算機的第一個原型:“在過去三月由斯坦福大學研究人員開發的改良大腸桿菌”轉錄本“中,一串DNA代表了絲和酶對於電子而言,這可能是在活細胞內構建工作計算機的一個步驟,可以通過編程來控制生物體中的基因表達。“ 這種壯舉只能通過使用一種易於操作且能夠快速復制的有機體來完成。