Характеристика бактерии Escherichia coli – хозяина для векторов молекулярного клонирования

Бактерия E. coli относится к семейству Enterobacteriaceae, отделу Proteobacteria. Морфологический тип клетки – бацилла, или палочка. Этот вид легко растет в культуре, не требует материальных затрат для поддержания, и поэтому стал распространенным объектом генной инженерии и биотехнологии. E. coli принадлежит к группе грамотрицательных бактерий, т.е. ее клеточная стенка состоит из тонкого пептидогликанового слоя, изнутри и снаружи от которого находятся фосфолипидные мембраны. Пептидогликановый (муреиновый) слой, состоящий из аминосахаров в комплексе с аминокислотами, образует своего рода сетчатый мешок вокруг клетки.

В природе E. coli является обычным обитателем нижних отделов кишечника теплокровных животных. Факультативно анаэробна. Приносит пользу как компонент нормальной микробиоты кишечника: защищает кишечник от заселения патогенными бактериями и синтезирует витамин K2. Тем не менее, существуют и токсичные серотипы данной бактерии, вызывающие пищевые отравления.

Размер клетки: около 2 мкм длиной и около 0.5 мкм шириной. При делении клетки разъединяются не сразу, и поэтому могут формировать нитевидные структуры.

Геном E. coli представляет собой кольцевую молекулу ДНК, в вытянутом линейном виде составляющую около 2 мм в длину, в клетке находится в виде плотно упакованного «клубка». Геном содержит 4.6 млн. пар оснований и 4288 белок-кодирующих генов.

E. coli является очень гибким объектом для продуцирования гетерологичных (чужеродных) белков, и поэтому используется для производства рекомбинантного белка (кодируемого искусственно введенной ДНК из другого организма).

Первая сообщение о создании рекомбинантной ДНК (рекДНК) появилось в 1973 г. Ученые Cohen, Berg & Boyer, используя плазмиду и рестрикционные ферменты, ввели ген лягушки, кодирующий рРНК, в E. coli и наблюдали его экспрессию.