Informasi

Apa yang membuat E.coli menjadi E.coli, genotipe atau fenotipe?

Apa yang membuat E.coli menjadi E.coli, genotipe atau fenotipe?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Menurut makalah ini, di antara 61 strain E. coli mereka mempelajari hanya 6% dari gen yang umum di semua. Yang berarti bahwa sebagian besar gen tidak dimiliki bersama.

Dan wikipedia mendefinisikan E. coli seperti ini:

… adalah Gram-negatif, anaerobik fakultatif, berbentuk batang, bakteri coliform dari genus Escherichia yang umumnya ditemukan di usus bawah organisme berdarah panas (endoterm).

Yang merupakan definisi fenotipik. Pertanyaan saya adalah: apa yang mendefinisikan E. coli sebagai spesies: genotipenya atau fenotipenya?


Konteks untuk mengidentifikasi E. coli terutama Mikrobiologi klinis, dan di laboratorium klinis identifikasi terutama fenotipik, berdasarkan berbagai sifat seperti pertumbuhan dan morfologi pada media selektif, penampilan pewarnaan Gram, karakteristik biokimia, dll - hanya dalam keadaan yang tidak biasa pengujian genetik dilakukan. Yang terakhir ini bermasalah karena keragaman genetik yang ekstrim dalam spesies dan beberapa tumpang tindih dengan yang lain (bahkan genera lain).

Masalah dengan gagasan "spesies" di E. coli dalam konteks pengurutan 16-an, transfer gen horizontal, elemen genetik bergerak, plasmid, dll dibahas panjang lebar dalam buku terbaru Quammen Pohon Kusut.

Untuk saat ini, identifikasi spesies fenotipik adalah norma, seperti yang diilustrasikan oleh panduan "Nomenklatur" kepada penulis Journal of Bacteriology, sebuah publikasi American Society for Microbiology.


Pasti keduanya. Saat ini, dengan teknik molekuler yang tersedia dengan sedikit usaha, pengetikan terutama dilakukan dengan genotipe. Ini dapat dilakukan dengan menggunakan gen 16S rRNA, yang disusun oleh daerah hiper-variabel, seperti yang dilaporkan dalam gambar. Pilihan ini dibenarkan karena gen ini sangat terkonservasi ke dalam filum bakteri, memberikan kemungkinan variasi ke beberapa daerah karena evolusi. Konsep ini dijelaskan dengan istilah "jam molekuler" dalam biologi evolusioner.

Dengan merancang primer spesifik (mereka sudah ada untuk lebih banyak spesies), Anda hanya dapat memperoleh amplifikasi oleh sel E.coli. Ini hanyalah sebuah contoh, yang dapat diekspor juga ke spesies bakteri lain: dengan menganalisis fenotipe yang dilestarikan lainnya untuk setiap galur spesies ini, dimungkinkan untuk melakukan juga beberapa PCR waktu nyata menggunakan wilayah lain dari genom. Ingatlah selalu bahwa isolasi dan, dengan demikian, fenotip diperlukan saat melakukan identifikasi bakteri; genotipe adalah cara tercepat dan paling akurat untuk langkah pengenalan pertama.


Saya kebetulan menemukan masalah terkait baru-baru ini dalam menjawab pertanyaan tentang makalah tentang klasifikasi virus. Saya bukan ahli mikrobiologi, jadi jawaban ini mungkin salah, namun ini memunculkan poin yang menurut saya tidak dibuat dalam jawaban lain. Saya menyambut koreksi.

Pertama, bagaimanapun, jelas bahwa bakteri diidentifikasi bertahun-tahun sebelum sekuens mereka tersedia, dan, seperti yang ditunjukkan dalam jawaban oleh @Argalatyr, klasifikasi hanya bisa berdasarkan karakteristik fenotipik. Ketidaktepatan ini diakui dalam sebuah pernyataan dalam artikel ulasan tahun 2000 oleh Dijkshoorn dkk. 'Strain, clone dan spesies: komentar pada tiga konsep dasar bakteriologi':

“Suatu spesies terdiri dari galur-galur asal yang sama yang lebih mirip satu sama lain daripada galur lainnya.”

Makalah yang saya temui sebelumnya adalah oleh Bobay dan Ochman (2018) di mana mereka menyatakan:

“Anggota spesies biologis ditentukan oleh kemampuan untuk bertukar materi genetik

Definisi ini - menurut sifatnya genotip - jelas mendahului era sekuensing DNA. (Pada organisme aseksual seperti bakteri, pertukaran materi genetik dapat terjadi dengan rekombinasi DNA.)

Perlu juga disebutkan bahwa definisi yang diterapkan pada bakteri ini tidak mengharuskan anggota spesies yang sama memiliki jumlah gen yang sama (masalah pertanyaan), hanya saja mereka dapat bergabung kembali.

Dalam makalah mereka Dijkshoorn dkk. lanjutkan untuk membahas upaya saat ini untuk mengkorelasikan apa, saya berasumsi, definisi yang diterima ini dengan perbandingan berbasis DNA - pengurutan 16S rRNA dan identitas persentase DNA keseluruhan.

“Baru-baru ini, perbandingan data pasangan DNA-DNA dan data kesamaan 16S rRNA menunjukkan bahwa galur dengan kesamaan rRNA kurang dari c. 97% umumnya tidak menunjukkan reasosiasi DNA-DNA yang signifikan dan dengan demikian termasuk dalam spesies yang berbeda. Kemiripan >97% mungkin atau mungkin tidak menunjukkan hubungan dekat. Penggunaan persentase ini sebagai aturan praktis dalam banyak kasus membuat sekuensing rRNA menggantikan teknik pemasangan DNA-DNA yang lebih rumit untuk penciptaan spesies baru. Saat ini, aturan 70% atau 97% digunakan untuk mendukung sebagian besar proposal untuk spesies baru.”

Moralnya tampaknya bahwa kita telah mencapai tahap di mana lebih murah dan lebih mudah untuk mencoba mendefinisikan spesies dari pengurutan DNA daripada pergi ke laboratorium dan melakukan eksperimen untuk melihat apakah mereka dapat bertukar materi genetik.


Karakterisasi fenotipik dan genotipik isolat Escherichia coli enteroaggregatif dari populasi anak di Pakistan

Enteroaggregative Escherichia coli (EAEC) adalah penyebab utama diare pada anak-anak. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan frekuensi EAEC pada anak diare dari daerah terdampak banjir maupun kasus sporadis, menentukan multidrug resistance, dan evaluasi virulensi menggunakan model patogenesis in vivo. Sampel tinja dikumpulkan dari 225 anak diare dari 2010 hingga 2011 dari daerah yang terkena dampak banjir serta dari kasus sporadis di Pakistan. Isolat EAEC yang teridentifikasi dicirikan oleh phylogrouping, pola resistensi antibiotik termasuk spektrum beta laktamase spektrum diperpanjang, deteksi polimorfisme nukleotida tunggal di gyrA dan parC, dan potensi virulensi menggunakan cacing lilin, G. mellonella. Sebanyak 35 (12,5%) isolat EAEC yang dikonfirmasi diidentifikasi di antara 225 isolat E. coli. Isolat EAEC menunjukkan resistensi yang tinggi terhadap tetrasiklin, ampisilin, dan sefaklor. Sebanyak 34,28% adalah ESBL positif. Deteksi polimorfisme nukleotida tunggal mengungkapkan 37,14% dan 68,57% isolat positif untuk SNP di gyrA (A660 -T660) dan parC (C330 -T330), masing-masing. Filogrouping mengungkapkan bahwa phylogroup B2 lebih umum di antara semua isolat EAEC diuji diikuti oleh D, A, B1, dan non-typeable (NT). Infeksi G. mellonella dengan EAEC menunjukkan bahwa dosis infektif membunuh 100% lebih tinggi dari kontrol alfa E. coli DH5. EAEC lazim di antara anak-anak Pakistan dengan diare, mereka sangat resisten terhadap antibiotik, dan sebagian besar termasuk dalam filogrup B2. Surveilans epidemiologi EAEC dan patotipe E. coli lainnya sangat penting untuk menilai tidak hanya peran patogen ini dalam penyakit diare tetapi juga untuk menentukan tingkat resistensi multi-obat di antara populasi.

Kata kunci: Enteroaggregative Escherichia coli resistensi antibiotik spektrum luas beta laktamase filogrup potensi virulensi polimorfisme nukleotida tunggal.


Pengantar

Tujuan biologi sistem adalah untuk memahami bagaimana fenotipe berasal dari genotipe. Fenotipe sel ditentukan oleh regulasi kompleks metabolisme, ekspresi gen, dan pensinyalan sel. Memahami hubungan antara fenotipe dan genotipe sangat penting untuk memahami penyakit dan untuk biologi rekayasa 1 . Model komputasi sangat cocok untuk mempelajari masalah ini, karena mereka dapat mensintesis dan mengatur data yang beragam dan kompleks dalam kerangka prediktif, tetapi studi eksperimental terperinci termasuk banyak sampel diperlukan untuk memahami interaksi antara berbagai jenis data omics 2 . Banyak upaya saat ini dihabiskan untuk memahami cara terbaik mengintegrasikan informasi yang dikumpulkan tentang beberapa subsistem seluler yang berasal dari berbagai jenis pengukuran throughput tinggi. Misalnya, ada banyak pendekatan yang diusulkan untuk menghubungkan ekspresi gen dan kelimpahan protein, dengan fokus pada model sel utuh integratif 2,3,4,5 .

Mengingat meningkatnya minat dalam pendekatan pemodelan integratif, ada kebutuhan mendesak untuk data skala genom berkualitas tinggi yang sebanding di seluruh subsistem seluler dan mencerminkan banyak kondisi eksternal yang berbeda. E. coli adalah organisme yang ideal untuk mempelajari efek regulasi multi-level genom luas dari kondisi eksternal, karena beradaptasi dengan baik dengan lingkungan laboratorium 6 dan merupakan salah satu organisme pertama yang dipelajari di seluruh genom level 7 . Ada sejumlah penelitian tentang E. coli transkriptom dan/atau proteom sebagai respons terhadap kondisi pertumbuhan yang berbeda. Misalnya, dalam sel yang tumbuh pada kepadatan tinggi, ekspresi sebagian besar gen biosintesis asam amino diatur ke bawah dan ekspresi pendamping diatur ke atas, menunjukkan tekanan yang dialami sel-sel ini 8 . Paparan dari E. coli penurunan suhu menyebabkan perubahan pola ekspresi gen yang konsisten dengan penurunan metabolisme dan pertumbuhan 9 . Di bawah kelaparan glukosa jangka panjang, mRNA umumnya diatur ke bawah sementara respons protein lebih bervariasi 10 . Secara khusus, jumlah salinan protein yang terlibat dalam proses intensif energi menurun sedangkan protein yang terlibat dalam metabolisme nutrisi tetap konstan, kemungkinan memberikan sel kemampuan untuk memulai metabolisme ketika nutrisi tersedia kembali. Beberapa penelitian skala besar lainnya telah mengukur kelimpahan mRNA dan/atau protein dalam berbagai kondisi 11,12,13,14 .

Di sini, kami memberikan analisis sistematis tentang E. coli ekspresi gen di bawah berbagai kondisi yang berbeda. Kami mengukur kelimpahan mRNA dan protein, pada fase eksponensial dan stasioner, untuk kondisi pertumbuhan termasuk sumber karbon yang berbeda dan tekanan garam yang berbeda. Kami menemukan bahwa mRNA dan protein menunjukkan respons yang berbeda terhadap kondisi pertumbuhan yang berbeda. Selanjutnya, fase pertumbuhan menghasilkan perbedaan yang lebih sistematis dalam ekspresi gen daripada sumber karbon atau stres garam, meskipun efek ini lebih menonjol pada mRNA daripada protein. Kami berharap kumpulan data kami akan menyediakan sumber daya yang kaya untuk pekerjaan pemodelan di masa mendatang.


Tingkat pertumbuhan

Bakteri biasanya tumbuh jauh lebih cepat daripada organisme yang lebih kompleks. E. coli tumbuh dengan cepat pada tingkat satu generasi per 20 menit di bawah kondisi pertumbuhan yang khas.

Hal ini memungkinkan untuk persiapan fase log (fase logaritmik, atau periode di mana populasi tumbuh secara eksponensial) budaya semalaman dengan kepadatan pertengahan hingga maksimum.

Hasil eksperimen genetik hanya dalam hitungan jam, bukan beberapa hari, bulan, atau tahun. Pertumbuhan yang lebih cepat juga berarti tingkat produksi yang lebih baik ketika kultur digunakan dalam proses fermentasi yang ditingkatkan.


Isi

Jenis dan morfologi Sunting

E. coli adalah Gram-negatif, fakultatif anaerob (yang membuat ATP dengan respirasi aerobik jika oksigen ada, tetapi mampu beralih ke fermentasi atau respirasi anaerobik jika oksigen tidak ada) dan bakteri nonsporulating. [17] Sel biasanya berbentuk batang, dan panjangnya sekitar 2,0 m dan diameter 0,25-1,0 m, dengan volume sel 0,6-0,7 m 3 . [18] [19] [20]

E. coli pewarnaan Gram-negatif karena dinding selnya terdiri dari lapisan peptidoglikan tipis dan membran luar. Selama proses pewarnaan, E. coli mengambil warna safranin counterstain dan noda merah muda. Membran luar yang mengelilingi dinding sel memberikan penghalang terhadap antibiotik tertentu sehingga: E. coli tidak rusak oleh penisilin. [15]

Strain yang memiliki flagela bersifat motil. Flagela memiliki susunan peritrichous. [21] Ini juga menempel dan menghapus mikrovili usus melalui molekul adhesi yang dikenal sebagai intimin. [22]

Metabolisme Sunting

E. coli dapat hidup pada berbagai substrat dan menggunakan fermentasi asam campuran dalam kondisi anaerobik, menghasilkan laktat, suksinat, etanol, asetat, dan karbon dioksida. Karena banyak jalur dalam fermentasi asam campuran menghasilkan gas hidrogen, jalur ini membutuhkan tingkat hidrogen yang rendah, seperti halnya ketika E. coli hidup bersama dengan organisme pemakan hidrogen, seperti metanogen atau bakteri pereduksi sulfat. [23]

Tambahan, E.coliMetabolisme s dapat diatur ulang untuk hanya menggunakan CO2 sebagai sumber karbon untuk produksi biomassa. Dengan kata lain, metabolisme heterotrof obligat ini dapat diubah untuk menampilkan kemampuan autotrofik dengan mengekspresikan gen fiksasi karbon secara heterolog serta format dehidrogenase dan melakukan eksperimen evolusi laboratorium. Ini dapat dilakukan dengan menggunakan format untuk mengurangi pembawa elektron dan memasok ATP yang diperlukan dalam jalur anabolik di dalam autotrof sintetik ini. [24]

E. coli memiliki tiga jalur glikolitik asli: EMPP, EDP, dan OPPP. EMPP menggunakan sepuluh langkah enzimatik untuk menghasilkan dua piruvat, dua ATP, dan dua NADH per molekul glukosa sementara OPPP berfungsi sebagai rute oksidasi untuk sintesis NADPH. Meskipun EDP lebih menguntungkan secara termodinamika dari tiga jalur, E. coli tidak menggunakan EDP untuk metabolisme glukosa, terutama mengandalkan EMPP dan OPPP. EDP ​​terutama tetap tidak aktif kecuali selama pertumbuhan dengan glukonat. [25]

Represi Katabolit Sunting

Ketika tumbuh dengan adanya campuran gula, bakteri akan sering mengkonsumsi gula secara berurutan melalui proses yang dikenal sebagai represi katabolit. Dengan menekan ekspresi gen yang terlibat dalam metabolisme gula yang kurang disukai, sel biasanya akan mengkonsumsi gula yang menghasilkan tingkat pertumbuhan tertinggi, diikuti oleh gula yang menghasilkan tingkat pertumbuhan tertinggi berikutnya, dan seterusnya. Dengan demikian, sel memastikan bahwa sumber daya metabolisme mereka yang terbatas digunakan untuk memaksimalkan laju pertumbuhan. Contoh yang digunakan dengan baik ini dengan E. coli melibatkan pertumbuhan bakteri pada glukosa dan laktosa, dimana E. coli akan mengkonsumsi glukosa sebelum laktosa. Represi katabolit juga telah diamati pada E.coli dengan adanya gula non-glukosa lainnya, seperti arabinosa dan xilosa, sorbitol, rhamnosa, dan ribosa. Di dalam E. coli, represi katabolit glukosa diatur oleh sistem phosphotransferase, kaskade fosforilasi multi-protein yang menggabungkan penyerapan glukosa dan metabolisme. [26]

Pertumbuhan budaya Sunting

Pertumbuhan optimal E. coli terjadi pada 37 °C (98,6 °F), tetapi beberapa galur laboratorium dapat berkembang biak pada suhu hingga 49 °C (120 °F). [27] E. coli tumbuh dalam berbagai media laboratorium tertentu, seperti kaldu lisogen, atau media apa pun yang mengandung glukosa, amonium fosfat monobasa, natrium klorida, magnesium sulfat, kalium fosfat dibasa, dan air. Pertumbuhan dapat didorong oleh respirasi aerobik atau anaerobik, menggunakan berbagai macam pasangan redoks, termasuk oksidasi asam piruvat, asam format, hidrogen, dan asam amino, dan reduksi substrat seperti oksigen, nitrat, fumarat, dimetil sulfoksida, dan trimetilamina N-oksida. [28] E. coli diklasifikasikan sebagai fakultatif anaerob. Ia menggunakan oksigen ketika ada dan tersedia. Namun, ia dapat terus tumbuh tanpa adanya oksigen menggunakan fermentasi atau respirasi anaerob. Kemampuan untuk terus tumbuh tanpa adanya oksigen merupakan keuntungan bagi bakteri karena kelangsungan hidup mereka meningkat di lingkungan di mana air mendominasi. [15]

Siklus sel Sunting

Siklus sel bakteri dibagi menjadi tiga tahap. Periode B terjadi antara penyelesaian pembelahan sel dan awal replikasi DNA. Periode C mencakup waktu yang diperlukan untuk mereplikasi DNA kromosom. Periode D mengacu pada tahap antara kesimpulan replikasi DNA dan akhir pembelahan sel. [29] Tingkat penggandaan E. coli lebih tinggi bila lebih banyak nutrisi yang tersedia. Namun, panjang periode C dan D tidak berubah, bahkan ketika waktu penggandaan menjadi kurang dari jumlah periode C dan D. Pada tingkat pertumbuhan tercepat, replikasi dimulai sebelum putaran replikasi sebelumnya selesai, menghasilkan banyak garpu replikasi di sepanjang DNA dan siklus sel yang tumpang tindih. [30]

Jumlah garpu replikasi dalam pertumbuhan cepat E. coli biasanya mengikuti 2n (n = 1, 2 atau 3). Ini hanya terjadi jika replikasi dimulai secara bersamaan dari semua asal replikasi, dan disebut sebagai replikasi sinkron. Namun, tidak semua sel dalam kultur bereplikasi secara serempak. Dalam hal ini sel tidak memiliki kelipatan dari dua garpu replikasi. Inisiasi replikasi kemudian disebut sebagai asinkron. [31] Namun, asinkron dapat disebabkan oleh mutasi misalnya DnaA [31] atau DnaA inisiator-associating protein DiaA. [32]

Adaptasi genetik Sunting

E. coli dan bakteri terkait memiliki kemampuan untuk mentransfer DNA melalui konjugasi atau transduksi bakteri, yang memungkinkan materi genetik menyebar secara horizontal melalui populasi yang ada. Proses transduksi, yang menggunakan virus bakteri yang disebut bakteriofag, [33] adalah tempat penyebaran gen penyandi toksin Shiga dari Shigella bakteri untuk E. coli membantu menghasilkan E. coli O157:H7, strain penghasil racun Shiga dari E.coli.

E. coli mencakup populasi bakteri yang sangat besar yang menunjukkan tingkat keragaman genetik dan fenotipik yang sangat tinggi. Sekuensing genom dari banyak isolat E. coli dan bakteri terkait menunjukkan bahwa klasifikasi ulang taksonomi akan diinginkan. Namun, ini belum dilakukan, sebagian besar karena kepentingan medisnya, [34] dan E. coli tetap menjadi salah satu spesies bakteri yang paling beragam: hanya 20% dari gen dalam tipikal E. coli genom dibagi di antara semua strain. [35]

Bahkan, dari sudut pandang yang lebih konstruktif, anggota genus Shigella (S. disentri, S. flexneri, S. boydii, dan S. sonnei) harus diklasifikasikan sebagai E. coli strain, sebuah fenomena yang disebut taksa yang menyamar. [36] Demikian pula, galur lain dari E. coli (misalnya strain K-12 yang biasa digunakan dalam pekerjaan DNA rekombinan) cukup berbeda sehingga layak untuk direklasifikasi.

Strain adalah subkelompok dalam spesies yang memiliki karakteristik unik yang membedakannya dari strain lain. Perbedaan-perbedaan ini seringkali hanya dapat dideteksi pada tingkat molekuler, namun dapat mengakibatkan perubahan pada fisiologi atau siklus hidup bakteri.Misalnya, suatu galur dapat memperoleh kapasitas patogen, kemampuan untuk menggunakan sumber karbon yang unik, kemampuan untuk mengambil relung ekologi tertentu, atau kemampuan untuk melawan agen antimikroba. Strain yang berbeda dari E. coli seringkali bersifat spesifik inang, sehingga memungkinkan untuk menentukan sumber kontaminasi tinja dalam sampel lingkungan. [12] [13] Misalnya, mengetahui yang E. coli strain yang hadir dalam sampel air memungkinkan peneliti untuk membuat asumsi tentang apakah kontaminasi berasal dari manusia, mamalia lain, atau burung.

Sunting Serotipe

Sistem pembagian umum dari E. coli, tetapi tidak berdasarkan keterkaitan evolusi, adalah berdasarkan serotipe, yang didasarkan pada antigen permukaan utama (antigen O: bagian dari lapisan lipopolisakarida H: antigen flagellin K: kapsul), mis. O157:H7). [37] Namun, biasanya hanya disebutkan serogrup, yaitu antigen-O. Saat ini, sekitar 190 serogrup diketahui. [38] Strain laboratorium umum memiliki mutasi yang mencegah pembentukan antigen-O dan dengan demikian tidak dapat diketik.

Plastisitas dan evolusi genom Sunting

Seperti semua bentuk kehidupan, strain baru dari E. coli berevolusi melalui proses biologis alami mutasi, duplikasi gen, dan transfer gen horizontal khususnya, 18% genom strain laboratorium MG1655 diperoleh secara horizontal sejak divergensi dari Salmonella. [39] E. coli K-12 dan E. coli Strain B adalah varietas yang paling sering digunakan untuk keperluan laboratorium. Beberapa strain mengembangkan sifat-sifat yang dapat berbahaya bagi hewan inang. Strain virulen ini biasanya menyebabkan serangan diare yang sering sembuh sendiri pada orang dewasa yang sehat tetapi sering mematikan bagi anak-anak di negara berkembang. [40] Strain yang lebih ganas, seperti O157:H7, menyebabkan penyakit serius atau kematian pada orang tua, orang yang sangat muda, atau orang dengan gangguan kekebalan. [40] [41]

genus Escherichia dan Salmonella menyimpang sekitar 102 juta tahun yang lalu (interval kredibilitas: 57–176 jtl), yang bertepatan dengan divergensi inangnya: yang pertama ditemukan pada mamalia dan yang terakhir pada burung dan reptil. [42] Ini diikuti oleh pemisahan an Escherichia nenek moyang menjadi lima spesies (E. albertii, E. coli, E. fergusonii, E. hermannii, dan E. kerentanan). Yang terakhir E. coli nenek moyang terbelah antara 20 dan 30 juta tahun yang lalu. [43]

Eksperimen evolusi jangka panjang menggunakan E. coli, dimulai oleh Richard Lenski pada tahun 1988, telah memungkinkan pengamatan langsung evolusi genom selama lebih dari 65.000 generasi di laboratorium. [44] Misalnya, E. coli biasanya tidak memiliki kemampuan untuk tumbuh secara aerobik dengan sitrat sebagai sumber karbon, yang digunakan sebagai kriteria diagnostik untuk membedakan E. coli dari bakteri lain yang terkait erat seperti Salmonella. Dalam percobaan ini, satu populasi dari E. coli secara tak terduga mengembangkan kemampuan untuk memetabolisme sitrat secara aerobik, sebuah perubahan evolusioner besar dengan beberapa keunggulan spesiasi mikroba.

Di dunia mikroba, hubungan predasi dapat dibangun serupa dengan yang diamati di dunia hewan. Dianggap, telah terlihat bahwa E. coli adalah mangsa dari beberapa predator umum, seperti Myxococcus xanthus. Dalam hubungan predator-mangsa ini, evolusi paralel dari kedua spesies diamati melalui modifikasi genomik dan fenotipik, dalam kasus E. coli modifikasi dimodifikasi dalam dua aspek yang terlibat dalam virulensi mereka seperti produksi mukoid (produksi asam eksoplasma alginat yang berlebihan ) dan penekanan gen OmpT, menghasilkan pada generasi mendatang adaptasi yang lebih baik dari salah satu spesies yang dilawan oleh evolusi yang lain, mengikuti model co-evolusi yang ditunjukkan oleh hipotesis Ratu Merah. [45]

Ketegangan neotipe Sunting

E. coli adalah jenis spesies dari genus (Escherichia) dan pada gilirannya Escherichia adalah jenis genus dari keluarga Enterobacteriaceae, di mana nama keluarga tidak berasal dari genus Enterobakter + "i" (sic.) + "aceae", tetapi dari "enterobacterium" + "aceae" (enterobacterium bukan genus, tetapi nama alternatif untuk bakteri enterik). [46] [47]

Strain asli yang dijelaskan oleh Escherich diyakini hilang, akibatnya strain tipe baru (neotipe) dipilih sebagai perwakilan: strain neotipe adalah U5/41 T , [48] juga dikenal dengan nama deposit DSM 30083, [49] ATCC 11775, [50] dan NCTC 9001, [51] yang bersifat patogen pada ayam dan memiliki serotipe O1:K1:H7. [52] Namun, dalam kebanyakan penelitian, baik O157:H7, K-12 MG1655, atau K-12 W3110 digunakan sebagai perwakilan E. coli. Genom dari jenis strain baru belakangan ini diurutkan. [48]

Filogeni dari E. coli regangan Sunting

Banyak strain milik spesies ini telah diisolasi dan dikarakterisasi. Selain serotipe (video supra), mereka dapat diklasifikasikan menurut filogeninya, yaitu sejarah evolusi yang disimpulkan, seperti yang ditunjukkan di bawah ini di mana spesies dibagi menjadi enam kelompok. [53] [54] Khususnya penggunaan seluruh urutan genom menghasilkan filogeni yang sangat didukung. Berdasarkan data tersebut, lima subspesies dari E. coli dibedakan. [48]

Hubungan antara jarak filogenetik ("keterkaitan") dan patologi kecil, [48] misalnya galur serotipe O157:H7, yang membentuk clade ("grup eksklusif")—grup E di bawah ini—semuanya adalah galur enterohaemoragik (EHEC), tetapi tidak semua galur EHEC berkerabat dekat. Faktanya, empat spesies berbeda dari Shigella bersarang di antara E. coli strain (video supra), ketika E. albertii dan E. fergusonii berada di luar kelompok ini. Memang, semua Shigella spesies ditempatkan dalam satu subspesies dari E. coli dalam studi filogenomik yang termasuk jenis strain, [48] dan untuk alasan ini reklasifikasi yang sesuai sulit. Semua strain penelitian yang umum digunakan dari E. coli termasuk dalam grup A dan diturunkan terutama dari strain K-12 Clifton (λ + F + O16) dan pada tingkat yang lebih rendah dari strain d'Herelle. Bacillus coli regangan (regangan B)(O7).

E. coli S88 (O45:K1. Patogen ekstraseluler)

E. coli UMN026 (O17:K52:H18. Patogen ekstraseluler)

E. coli (O19:H34. Patogen ekstraseluler)

E. coli (O7:K1. Patogen ekstraseluler)

E. coli GOS1 (O104:H4 EAHEC) Wabah Jerman 2011

E. coli ATCC8739 (O146. Crook's E.coli digunakan dalam pekerjaan fag pada 1950-an)

E. coli K-12 W3110 (O16. F strain biologi molekuler "tipe liar")

E. coli K-12 DH10b (O16. strain biologi molekuler elektrokompetensi tinggi)

E. coli K-12 DH1 (O16. Strain biologi molekuler kompetensi kimia tinggi)

E. coli K-12 MG1655 (O16. F strain biologi molekuler "tipe liar")

E. coli BW2952 (O16. strain biologi molekuler yang kompeten)

E. coli B REL606 (O7. strain biologi molekuler kompetensi tinggi)

E. coli BL21-DE3 (O7. ekspresi regangan biologi molekuler dengan T7 polimerase untuk sistem pET)

Urutan DNA lengkap pertama dari an E. coli genom (strain laboratorium K-12 turunan MG1655) diterbitkan pada tahun 1997. Ini adalah molekul DNA melingkar dengan panjang 4,6 juta pasangan basa, mengandung 4288 gen penyandi protein beranotasi (diorganisasikan menjadi 2584 operon), tujuh operon RNA ribosom (rRNA), dan 86 gen RNA transfer (tRNA). Meskipun telah menjadi subjek analisis genetik intensif selama sekitar 40 tahun, banyak dari gen ini sebelumnya tidak diketahui. Kepadatan pengkodean ditemukan sangat tinggi, dengan jarak rata-rata antara gen hanya 118 pasangan basa. Genom diamati mengandung sejumlah besar elemen genetik transposable, elemen berulang, profag samar, dan sisa-sisa bakteriofag. [55]

Lebih dari tiga ratus sekuens genomik lengkap dari Escherichia dan Shigella spesies diketahui. Urutan genom dari jenis strain E. coli telah ditambahkan ke koleksi ini sebelum 2014. [48] Perbandingan urutan ini menunjukkan jumlah keragaman yang luar biasa hanya sekitar 20% dari setiap genom mewakili urutan yang ada di setiap isolat, sementara sekitar 80% dari setiap genom dapat bervariasi di antara isolat. [35] Setiap genom individu mengandung antara 4.000 dan 5.500 gen, tetapi jumlah total gen yang berbeda di antara semua yang diurutkan E. coli strain (panggenom) melebihi 16.000. Variasi gen komponen yang sangat besar ini telah ditafsirkan bahwa dua pertiga dari E. coli pangenom berasal dari spesies lain dan tiba melalui proses transfer gen horizontal. [56]

Gen dalam E. coli biasanya diberi nama dengan akronim 4 huruf yang diturunkan dari fungsinya (bila diketahui) dan dicetak miring. Contohnya, recA dinamai berdasarkan perannya dalam rekombinasi homolog ditambah huruf A. Gen yang terkait secara fungsional dinamai recB, recC, recD dll. Protein diberi nama dengan akronim huruf besar, mis. RecA, RecB, dll. Ketika genom dari E. coli diurutkan, semua gen diberi nomor (kurang lebih) dalam urutannya pada genom dan disingkat dengan nomor b, seperti b2819 (= recD). Nama "b" dibuat setelah Fred Blattner, yang memimpin upaya urutan genom. [55] Sistem penomoran lain diperkenalkan dengan urutan yang lain E. coli strain, W3110, yang diurutkan di Jepang dan karenanya menggunakan angka yang dimulai dengan JW. (Japanese W3110), mis. JW2787 (= recD). [57] Oleh karena itu, recD = b2819 = JW2787. Namun, perhatikan bahwa sebagian besar basis data memiliki sistem penomoran sendiri, mis. database EcoGene [58] menggunakan EG10826 untuk recD. Akhirnya, nomor ECK secara khusus digunakan untuk alel dalam galur MG1655 dari E. coli K-12. [58] Daftar lengkap gen dan sinonimnya dapat diperoleh dari database seperti EcoGene atau Uniprot.

Sunting Proteom

Beberapa penelitian telah menyelidiki proteom dari E. coli. Pada tahun 2006, 1.627 (38%) dari 4.237 open reading frames (ORF) telah diidentifikasi secara eksperimental. [59] Urutan pasangan basa 4.639.221 dari Escherichia coli K-12 disajikan. Dari 4288 gen penyandi protein yang dijelaskan, 38 persen tidak memiliki fungsi yang dikaitkan. Perbandingan dengan lima mikroba sekuensing lainnya mengungkapkan keluarga gen yang tersebar di mana-mana dan sempit, banyak keluarga dari gen serupa di dalamnya. E. coli juga jelas. Keluarga terbesar protein paralogous mengandung 80 transporter ABC. Genom secara keseluruhan diatur secara mencolok sehubungan dengan arah lokal replikasi guanin, oligonukleotida mungkin terkait dengan replikasi dan rekombinasi, dan sebagian besar gen sangat berorientasi. Genom juga mengandung elemen urutan penyisipan (IS), sisa-sisa fag, dan banyak tambalan lain dari komposisi yang tidak biasa yang menunjukkan plastisitas genom melalui transfer horizontal. [55]

Sunting Interaktom

Interaksi dari E. coli telah dipelajari dengan pemurnian afinitas dan spektrometri massa (AP/MS) dan dengan menganalisis interaksi biner di antara proteinnya.

Kompleks protein. Sebuah studi tahun 2006 memurnikan 4.339 protein dari kultur strain K-12 dan menemukan pasangan yang berinteraksi untuk 2.667 protein, banyak di antaranya memiliki fungsi yang tidak diketahui pada saat itu. [60] Sebuah studi tahun 2009 menemukan 5.993 interaksi antara protein yang sama E. coli regangan, meskipun data ini menunjukkan sedikit tumpang tindih dengan publikasi tahun 2006. [61]

Interaksi biner. Rajagopala dkk. (2014) telah melakukan penyaringan dua-hibrida ragi sistematis dengan sebagian besar E. coli protein, dan menemukan total 2.234 interaksi protein-protein. [62] Studi ini juga mengintegrasikan interaksi genetik dan struktur protein dan memetakan 458 interaksi dalam 227 kompleks protein.

E. coli milik sekelompok bakteri informal dikenal sebagai coliform yang ditemukan di saluran pencernaan hewan berdarah panas. [63] E. coli biasanya berkoloni di saluran pencernaan bayi dalam waktu 40 jam setelah lahir, datang dengan makanan atau air atau dari orang yang menangani anak tersebut. Di usus, E. coli melekat pada lendir usus besar. Ini adalah anaerob fakultatif utama dari saluran pencernaan manusia. [64] (Fakultatif anaerob adalah organisme yang dapat tumbuh baik dengan ada atau tidak adanya oksigen.) Selama bakteri ini tidak memperoleh elemen genetik yang mengkode faktor virulensi, mereka tetap komensal jinak. [65]

Penggunaan terapeutik Sunting

Karena biaya rendah dan kecepatan yang dapat ditanam dan dimodifikasi dalam pengaturan laboratorium, E. coli adalah platform ekspresi populer untuk produksi protein rekombinan yang digunakan dalam terapi. Satu keuntungan menggunakan E. coli di atas platform ekspresi lain adalah itu E. coli secara alami tidak mengekspor banyak protein ke periplasma, membuatnya lebih mudah untuk memulihkan protein yang diinginkan tanpa kontaminasi silang. [66] E. coli Strain K-12 dan turunannya (DH1, DH5α, MG1655, RV308 dan W3110) merupakan strain yang paling banyak digunakan oleh industri bioteknologi. [67] Nonpatogen E. coli strain Nissle 1917 (EcN), (Mutaflor) dan E. coli O83:K24:H31 (Colinfant) [68] [69] ) digunakan sebagai agen probiotik dalam pengobatan, terutama untuk pengobatan berbagai penyakit gastrointestinal, [70] termasuk penyakit radang usus. [71] Diperkirakan bahwa strain EcN dapat menghambat pertumbuhan patogen oportunistik, termasuk Salmonella dan enteropatogen koliform lainnya, melalui produksi protein mikrosin, produksi siderofor. [72]

Paling E. coli strain tidak menyebabkan penyakit, secara alami hidup di usus, [73] tetapi strain virulen dapat menyebabkan gastroenteritis, infeksi saluran kemih, meningitis neonatal, kolitis hemoragik, dan penyakit Crohn. Tanda dan gejala umum termasuk kram perut yang parah, diare, kolitis hemoragik, muntah, dan terkadang demam. Dalam kasus yang lebih jarang, strain virulen juga bertanggung jawab untuk nekrosis usus (kematian jaringan) dan perforasi tanpa berkembang menjadi sindrom hemolitik-uremik, peritonitis, mastitis, sepsis, dan pneumonia Gram-negatif. Anak-anak yang sangat muda lebih rentan untuk mengembangkan penyakit parah, seperti sindrom uremik hemolitik. Namun, individu yang sehat dari segala usia berisiko terhadap konsekuensi parah yang mungkin timbul akibat terinfeksi. E. coli. [64] [74] [75] [76]

Beberapa strain dari E. coli, misalnya O157:H7, dapat menghasilkan toksin Shiga (diklasifikasikan sebagai agen bioterorisme). Toksin Shiga menyebabkan respons inflamasi pada sel target usus, meninggalkan lesi yang mengakibatkan diare berdarah yang merupakan gejala penghasil toksin Shiga. E. coli (STEC) infeksi. Toksin ini selanjutnya menyebabkan penghancuran dini sel darah merah, yang kemudian menyumbat sistem penyaringan tubuh, ginjal, dalam beberapa kasus yang jarang terjadi (biasanya pada anak-anak dan orang tua) menyebabkan sindrom hemolitik-uremik (HUS), yang dapat menyebabkan gagal ginjal. dan bahkan kematian. Tanda-tanda sindrom uremik hemolitik termasuk penurunan frekuensi buang air kecil, lesu, dan pucat pada pipi dan di dalam kelopak mata bawah. Pada 25% pasien HUS, terjadi komplikasi sistem saraf, yang pada gilirannya menyebabkan stroke. Selain itu, ketegangan ini menyebabkan penumpukan cairan (karena ginjal tidak bekerja), menyebabkan edema di sekitar paru-paru, kaki, dan lengan. Peningkatan penumpukan cairan terutama di sekitar paru-paru menghambat fungsi jantung, menyebabkan peningkatan tekanan darah. [77] [22] [78] [79] [80] [75] [76]

Uropatogenik E. coli (UPEC) merupakan salah satu penyebab utama infeksi saluran kemih. [81] Ini adalah bagian dari mikrobiota normal di usus dan dapat diperkenalkan dalam banyak cara. Khusus untuk wanita, arah menyeka setelah buang air besar (mengusap dari belakang ke depan) dapat menyebabkan kontaminasi tinja pada lubang urogenital. Hubungan seks anal juga dapat memasukkan bakteri ini ke dalam uretra pria, dan dalam peralihan dari hubungan seks anal ke vagina, pria juga dapat memasukkan UPEC ke sistem urogenital wanita.

Enterotoksigenik E. coli (ETEC) adalah penyebab paling umum dari diare perjalanan, dengan sebanyak 840 juta kasus di seluruh dunia di negara-negara berkembang setiap tahun. Bakteri, biasanya ditularkan melalui makanan atau air minum yang terkontaminasi, menempel pada lapisan usus, di mana ia mengeluarkan salah satu dari dua jenis enterotoksin, yang menyebabkan diare berair. Tingkat dan tingkat keparahan infeksi lebih tinggi di antara anak-anak di bawah usia lima tahun, termasuk sebanyak 380.000 kematian setiap tahunnya. [82]

Pada Mei 2011, satu E. coli strain, O104:H4, adalah subjek wabah bakteri yang dimulai di Jerman. Strain tertentu dari E. coli merupakan penyebab utama penyakit bawaan makanan. Wabah dimulai ketika beberapa orang di Jerman terinfeksi enterohemorrhagic E. coli (EHEC), menyebabkan sindrom hemolitik-uremik (HUS), keadaan darurat medis yang memerlukan perawatan segera. Wabah itu tidak hanya menyangkut Jerman, tetapi juga 15 negara lain, termasuk kawasan di Amerika Utara. [83] Pada tanggal 30 Juni 2011, Jerman Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) (Federal Institute for Risk Assessment, sebuah lembaga federal di Kementerian Federal Jerman untuk Makanan, Pertanian dan Perlindungan Konsumen) mengumumkan bahwa biji fenugreek dari Mesir kemungkinan menjadi penyebab wabah EHEC. [84]

Beberapa penelitian telah menunjukkan tidak adanya E.coli dalam flora usus subjek dengan gangguan metabolisme Fenilketonuria. Dihipotesiskan bahwa tidak adanya bakteri normal ini mengganggu produksi vitamin B . utama2 (riboflavin) dan K2 (menaquinone) - vitamin yang terlibat dalam banyak peran fisiologis pada manusia seperti metabolisme sel dan tulang - dan dengan demikian berkontribusi pada gangguan tersebut. [85]

Masa inkubasi Sunting

Waktu antara menelan bakteri STEC dan merasa sakit disebut "masa inkubasi". Masa inkubasi biasanya 3-4 hari setelah paparan, tetapi mungkin sesingkat 1 hari atau selama 10 hari. Gejalanya sering dimulai secara perlahan dengan nyeri perut ringan atau diare tidak berdarah yang memburuk selama beberapa hari. HUS, jika terjadi, berkembang rata-rata 7 hari setelah gejala pertama, saat diare membaik. [86]

Diagnosa Sunting

Diagnosis diare menular dan identifikasi resistensi antimikroba dilakukan dengan menggunakan kultur tinja dengan pengujian sensitivitas antibiotik berikutnya. Dibutuhkan minimal 2 hari dan maksimal beberapa minggu untuk kultur patogen gastrointestinal. Tingkat sensitivitas (benar-benar positif) dan spesifisitas (benar-benar negatif) untuk kultur tinja bervariasi menurut patogen, meskipun sejumlah patogen manusia tidak dapat dibiakkan. Untuk sampel kultur-positif, pengujian resistensi antimikroba membutuhkan tambahan 12-24 jam untuk dilakukan.

Tes diagnostik molekuler titik perawatan saat ini dapat mengidentifikasi E. coli dan resistensi antimikroba pada galur yang teridentifikasi jauh lebih cepat daripada uji kultur dan sensitivitas. Platform berbasis microarray dapat mengidentifikasi strain patogen spesifik dari E. coli dan E. coli-gen AMR spesifik dalam dua jam atau kurang dengan sensitivitas dan spesifisitas tinggi, tetapi ukuran panel uji (yaitu, total patogen dan gen resistensi antimikroba) terbatas. Platform diagnostik penyakit menular berbasis metagenomik yang lebih baru saat ini sedang dikembangkan untuk mengatasi berbagai keterbatasan kultur dan semua teknologi diagnostik molekuler yang tersedia saat ini.

Perawatan Sunting

Penatalaksanaan andalan adalah penilaian dehidrasi dan penggantian cairan dan elektrolit. Pemberian antibiotik telah terbukti memperpendek perjalanan penyakit dan durasi ekskresi enterotoksigenik E. coli (ETEC) pada orang dewasa di daerah endemik dan pada diare perjalanan, meskipun tingkat resistensi terhadap antibiotik yang umum digunakan meningkat dan umumnya tidak dianjurkan. [87] Antibiotik yang digunakan tergantung pada pola kerentanan di wilayah geografis tertentu. Saat ini, antibiotik pilihan adalah fluoroquinolones atau azitromisin, dengan peran yang muncul untuk rifaximin. Rifaximin oral, turunan rifamycin semisintetik, adalah antibakteri yang efektif dan ditoleransi dengan baik untuk pengelolaan orang dewasa dengan diare perjalanan non-invasif. Rifaximin secara signifikan lebih efektif daripada plasebo dan tidak kalah efektif dari ciprofloxacin dalam mengurangi durasi diare. Sementara rifaximin efektif pada pasien dengan E. coli-diare perjalanan yang dominan, tampaknya tidak efektif pada pasien yang terinfeksi enteropatogen inflamasi atau invasif. [88]

Pencegahan Sunting

ETEC adalah jenis E. coli yang menjadi fokus sebagian besar upaya pengembangan vaksin. Antibodi terhadap LT dan CF utama ETEC memberikan perlindungan terhadap CF homolog yang memproduksi LT dan mengekspresikan ETEC. Vaksin inaktif oral yang terdiri dari antigen toksin dan sel utuh, yaitu subunit kolera B rekombinan berlisensi (rCTB) -vaksin kolera WC Dukoral, telah dikembangkan. Saat ini tidak ada vaksin berlisensi untuk ETEC, meskipun beberapa sedang dalam berbagai tahap pengembangan. [89] Dalam uji coba yang berbeda, vaksin kolera rCTB-WC memberikan perlindungan jangka pendek yang tinggi (85-100%). Kandidat vaksin ETEC oral yang terdiri dari rCTB dan formalin yang tidak aktif E. coli bakteri yang mengekspresikan CF utama telah ditunjukkan dalam uji klinis aman, imunogenik, dan efektif terhadap diare parah pada pelancong Amerika tetapi tidak terhadap diare ETEC pada anak kecil di Mesir. Vaksin ETEC yang dimodifikasi yang terdiri dari rekombinan E. coli strain yang mengekspresikan CF utama secara berlebihan dan toksoid hibrida yang lebih mirip LT yang disebut LCTBA, sedang menjalani uji klinis. [90] [91]

Metode pencegahan lain yang terbukti untuk E. coli Penularan termasuk cuci tangan dan perbaikan sanitasi dan air minum, karena penularan terjadi melalui kontaminasi tinja dari persediaan makanan dan air. Selain itu, memasak daging secara menyeluruh dan menghindari konsumsi minuman mentah yang tidak dipasteurisasi, seperti jus dan susu adalah metode lain yang terbukti untuk mencegah E.coli. Terakhir, hindari kontaminasi silang peralatan dan ruang kerja saat menyiapkan makanan. [92]

Karena sejarah panjang budaya laboratorium dan kemudahan manipulasi, E. coli memainkan peran penting dalam rekayasa biologi modern dan mikrobiologi industri. [93] Karya Stanley Norman Cohen dan Herbert Boyer di E. coli, menggunakan plasmid dan enzim restriksi untuk membuat DNA rekombinan, menjadi dasar bioteknologi. [94]

E. coli adalah inang yang sangat serbaguna untuk produksi protein heterolog, [95] dan berbagai sistem ekspresi protein telah dikembangkan yang memungkinkan produksi protein rekombinan di E. coli. Para peneliti dapat memasukkan gen ke dalam mikroba menggunakan plasmid yang memungkinkan ekspresi protein tingkat tinggi, dan protein tersebut dapat diproduksi secara massal dalam proses fermentasi industri. Salah satu aplikasi pertama yang berguna dari teknologi DNA rekombinan adalah manipulasi E. coli untuk memproduksi insulin manusia. [96]

Banyak protein yang sebelumnya dianggap sulit atau tidak mungkin diekspresikan dalam E. coli dalam bentuk terlipat telah berhasil diekspresikan dalam E. coli. Misalnya, protein dengan ikatan disulfida ganda dapat diproduksi di ruang periplasmik atau di sitoplasma mutan yang cukup teroksidasi untuk memungkinkan ikatan disulfida terbentuk, [97] sementara protein yang membutuhkan modifikasi pasca-translasi seperti glikosilasi untuk stabilitas atau fungsi telah telah diekspresikan menggunakan sistem glikosilasi N-linked dari Campylobacter jejuni direkayasa menjadi E. coli. [98] [99] [100]

Diubah E. coli sel telah digunakan dalam pengembangan vaksin, bioremediasi, produksi biofuel, [101] pencahayaan, dan produksi enzim amobil. [95] [102]

Strain K-12 adalah bentuk mutan dari E. coli yang mengekspresikan enzim Alkaline Phosphatase (ALP) secara berlebihan. [103] Mutasi muncul karena cacat pada gen yang terus-menerus mengkode enzim. Gen yang menghasilkan produk tanpa penghambatan dikatakan memiliki aktivitas konstitutif. Bentuk mutan khusus ini digunakan untuk mengisolasi dan memurnikan enzim yang disebutkan di atas. [103]

Saring OP50 dari Escherichia coli digunakan untuk pemeliharaan Caenorhabditis elegans budaya.

Strain JM109 adalah bentuk mutan dari E. coli yang kekurangan recA dan endA. Strain dapat digunakan untuk skrining biru/putih ketika sel membawa episom faktor kesuburan [104] Kurangnya recA mengurangi kemungkinan restriksi DNA yang tidak diinginkan dan kurangnya endA menghambat dekomposisi DNA plasmid. Dengan demikian, JM109 berguna untuk kloning dan sistem ekspresi.

Organisme model Sunting

E. coli sering digunakan sebagai organisme model dalam studi mikrobiologi. Strain yang dibudidayakan (mis. E. coli K12) beradaptasi dengan baik dengan lingkungan laboratorium, dan, tidak seperti strain tipe liar, telah kehilangan kemampuannya untuk berkembang di usus. Banyak strain laboratorium kehilangan kemampuannya untuk membentuk biofilm. [105] [106] Fitur-fitur ini melindungi strain tipe liar dari antibodi dan serangan kimia lainnya, tetapi membutuhkan pengeluaran energi dan sumber daya material yang besar. E. coli sering digunakan sebagai mikroorganisme representatif dalam penelitian metode pengolahan air dan sterilisasi baru, termasuk fotokatalisis. Dengan metode penghitungan pelat standar, mengikuti pengenceran berurutan, dan pertumbuhan pada pelat gel agar-agar, konsentrasi organisme yang hidup atau CFU (Unit Pembentuk Koloni), dalam volume air olahan yang diketahui dapat dievaluasi, memungkinkan penilaian komparatif kinerja bahan. [107]

Pada tahun 1946, Joshua Lederberg dan Edward Tatum pertama kali menggambarkan fenomena yang dikenal sebagai konjugasi bakteri menggunakan E. coli sebagai bakteri model, [108] dan tetap menjadi model utama untuk mempelajari konjugasi. [109] E. coli adalah bagian integral dari percobaan pertama untuk memahami genetika fag, [110] dan peneliti awal, seperti Seymour Benzer, digunakan E. coli dan fag T4 untuk memahami topografi struktur gen. [111] Sebelum penelitian Benzer, tidak diketahui apakah gen tersebut berstruktur linier, atau memiliki pola percabangan. [112]

E. coli adalah salah satu organisme pertama yang genomnya mengurutkan genom lengkap E. coli K12 diterbitkan oleh Sains pada tahun 1997 [55]

Dari tahun 2002 hingga 2010, sebuah tim di Hungarian Academy of Science menciptakan strain dari Escherichia coli disebut MDS42, yang sekarang dijual oleh Scarab Genomics of Madison, WI dengan nama "Clean Genome. E.coli", [113] di mana 15% genom dari strain induk (E. coli K-12 MG1655) adalah dihapus untuk membantu efisiensi biologi molekuler, menghilangkan elemen IS, pseudogen dan fag, menghasilkan pemeliharaan yang lebih baik dari gen toksik yang dikodekan plasmid, yang sering dinonaktifkan oleh transposon. [114] [115] [116] Biokimia dan mesin replikasi tidak diubah.

Dengan mengevaluasi kemungkinan kombinasi teknologi nano dengan ekologi lanskap, lanskap habitat yang kompleks dapat dihasilkan dengan detail pada skala nano. [117] Pada ekosistem sintetis seperti itu, eksperimen evolusi dengan E. coli telah dilakukan untuk mempelajari biofisika spasial adaptasi dalam biogeografi pulau on-chip.

Studi juga sedang dilakukan untuk mencoba memprogram E. coli untuk memecahkan masalah matematika yang rumit, seperti masalah jalur Hamiltonian. [118]

Dalam penelitian lain, non-patogen E. coli telah digunakan sebagai mikroorganisme model untuk memahami efek gayaberat mikro yang disimulasikan (di Bumi) pada hal yang sama. [119] [120]

Pada tahun 1885, dokter anak Jerman-Austria Theodor Escherich menemukan organisme ini dalam kotoran individu yang sehat. Dia menyebutnya Bakteri koli komune karena ditemukan di usus besar. Klasifikasi awal prokariota menempatkan ini dalam beberapa genera berdasarkan bentuk dan motilitasnya (pada saat itu klasifikasi bakteri Ernst Haeckel di kingdom Monera sudah diterapkan). [91] [121] [122]

Bakteri koli adalah jenis spesies dari genus yang sekarang tidak valid Bakteri ketika terungkap bahwa mantan jenis spesies ("Bakteri trilokular") hilang. [123] Setelah revisi dari Bakteri, itu direklasifikasi sebagai Bacillus coli oleh Migula pada tahun 1895 [124] dan kemudian direklasifikasi dalam genus yang baru dibuat Escherichia, dinamai menurut penemu aslinya. [125]

Pada tahun 1996, wabah terburuk di dunia hingga saat ini E. coli Keracunan makanan terjadi di Wishaw, Skotlandia, menewaskan 21 orang. [126] Jumlah kematian ini terlampaui pada tahun 2011, ketika wabah E. coli O104:H4 Jerman 2011, terkait dengan kecambah fenugreek organik, menewaskan 53 orang.


Apa yang membuat E.coli menjadi E.coli, genotipe atau fenotipe? - Biologi

1) 36 poin . Bagian jawaban singkat.

(A) 4 hal. Apa yang dimaksud dengan helper transposon atau virus helper?

Sebuah elemen pembantu menyediakan fungsi yang dibutuhkan oleh elemen yang rusak untuk transpose atau tumbuh. Misalnya enhancer trap P-element tidak lagi membawa transposase dan membutuhkan helper untuk menyediakan enzim. Demikian pula, retrovirus yang rusak membutuhkan virus pembantu untuk menyediakan fungsi virus yang hilang

(B) 4 hal. Protein apa yang merupakan reseptor HIV?

Protein CD4 dan CCR-5 bersama-sama membentuk reseptor HIV primer. Pada akhir infeksi, virus M-trofik mengenali reseptor yang terdiri dari CD4 dan CXCR-4.

(C) 8 hal. Nyatakan apakah yang berikut ini paling sesuai untuk E.coli lac , atau ragi GAL peraturan, atau apakah mereka sama-sama berlaku.

(Saya ) Induser menonaktifkan represor, sehingga memungkinkan aktivator berfungsi.

Berlaku untuk keduanya. Di dalam lac , induser menonaktifkan LacI dan CAP-cAMP dapat merangsang transkripsi. Dalam ragi GAL sistem, penginduksi menonaktifkan GAL80 mengungkap domain aktivasi GAL4 dan transkripsi GAL gen terjadi.

(ii ) Mutasi pada aktivator dapat melewati efek mutan represor yang tidak dapat diinduksi.

Berlaku untuk ragi GAL . Aktivator GAL4 yang tidak dapat mengikat versi GAL80 yang tidak dapat diinduksi akan mengekspresikan GAL gen. NS E. coli CAP* mutan masih akan ditekan

oleh represor I S.
(D)
6 hal. Memprediksi pola ekspresi dari lac operon di E. coli merodiploid dengan genotipe lacI Q /lacI -d . Jelaskan jawabanmu.

Ketegangan akan diinduksi. lacI -d adalah mutasi negatif dominan yang berfungsi sebagai subunit racun dalam tetramer represor yang mengarah ke ekspresi konstitutif bahkan ketika subunit tipe liar hadir. Namun, lacI Q menghasilkan 10-20 kali jumlah normal represor tipe liar, yang berarti bahwa sebagian besar molekul represor dalam sel merodiploid IQ /I -d akan terdiri dari subunit tipe liar dan oleh karena itu mampu mengikat DNA dan diinduksi oleh IPTG.

(e) 8 hal. Layar perangkap penambah telah mengidentifikasi 5 jalur lalat independen yang mengekspresikan ß-galaktosidase dalam trakea yang sedang berkembang, atau tabung pernapasan, lalat. Semua 5 garis perangkap penambah layak ketika homozigot, dan tidak ada yang menyebabkan cacat trakea. Jelaskan apa yang dapat Anda lakukan untuk menentukan apakah salah satu dari garis perangkap penambah mempengaruhi gen yang penting untuk fungsi atau perkembangan trakea.

Mungkin tidak ada penyisipan P yang menonaktifkan gen. Untuk melihat apakah gen penting untuk fungsi trakea, seseorang perlu membuat mutasi kehilangan fungsi. Ini dapat dilakukan dengan penyaringan untuk eksisi yang tidak tepat, atau turunan penghapusan yang diinduksi elemen-P dari gen-gen ini. Hal ini dapat dilakukan dengan mengekspos lalat ke sumber transposase dan kemudian mencari non-ekspresor mata putih ßgal. Ini dapat diperiksa dengan Southern blotting untuk melihat apakah gen telah dihapus oleh eksisi yang tidak tepat. Setelah penghapusan telah diisolasi untuk gen tertentu, lalat dapat dibuat homozigot untuk penghapusan dan fenotipe mereka diperiksa. Jika gen penting untuk kelangsungan hidup lalat homozigot untuk penghapusan yang diinduksi P tidak akan bertahan atau tidak akan mengembangkan trakea normal.

(F) 6 hal. Sarankan dua cara agar proto-onkogen dapat diubah menjadi onkogen aktif.

Protoonkogen dapat diaktifkan oleh mutasi titik seperti yang membuat Ras kinase aktif secara konstitutif.

Cara lain adalah dengan mengubah ekspresi onkogen. Transkripsi myc yang tidak diatur karena fusi gen dan promotornya ke penambah baru dapat menyebabkan ekspresi tingkat tinggi konstitutif dari aktivator siklus sel ini.

2) 15 poin. NS pheR100 penghapusan menghasilkan ekspresi konstitutif dari phe operasi ( pheRABCD) dari sebuah hipotetis Basil . DNA dari strain tipe liar pheR + dan DNA dari pheR100 mutan diisolasi dan digunakan dalam in vitro sistem transkripsi yang hanya mengandung RNA polimerase murni, DNA, dan rNTP. Hasil berikut diperoleh:

jumlah relatif pheABCD

a) Hasil percobaan ini dan fenotip in vivo dari pheR100 membantah adanya phe penekan operon. Mengapa?

Karena tidak ada protein represor dalam sistem in vitro, seharusnya tidak ada represi dari kedua template. Baik tipe liar dan penghapusan pheR100 DNA harus diekspresikan dengan baik karena operator tidak terikat dalam kasus tipe liar atau tidak ada dalam kasus penghapusan.

b) Hasilnya juga membantah adanya protein aktivator positif. Mengapa?

Karena sistem in vitro tidak mengandung protein aktivator, orang akan mengharapkan ekspresi tingkat rendah untuk kedua templat. Untuk tipe liar, situs pengikatan ada di sana, tetapi kosong. Untuk mutan situs tersebut hilang dan kosong.

c) Berdasarkan apa yang Anda ketahui tentang regulasi gen di E.coli, menyarankan jenis situs apa yang dihapus oleh pheR100 mutasi.

Tampaknya ada sesuatu yang berfungsi sebagai penghalang untuk transkripsi di tipe liar dan penghapusan pheR100 menghilangkan penghalang. Ini menunjukkan bahwa situs tersebut kemungkinan merupakan terminator transkripsi atau attenuator.

3 ) 16 poin . Gen perbaikan DNA SOS di E. coli diatur secara negatif oleh produk dari lexA gen, yang disebut represor LexA. Ketika sel mengalami kerusakan ekstensif pada DNA-nya, represor LexA menjadi tidak aktif dan transkripsi gen SOS meningkat secara dramatis.


Salah satu gen SOS adalah uvrA . Anda mengisolasi regangan dengan ekspresi konstitutif dari uvrA protein dan beri nama mutasinya uvrA (menipu). Di bawah ini adalah diagram dari uvrA dan lexA gen.

(a) Jelaskan dua mutasi berbeda yang akan menghasilkan a uvrA fenotipe konstitutif.

Mutasi yang menonaktifkan lexA harus mengarah pada konstitutif uvrA fenotipe sebagai uvrA gen tidak akan lagi ditekan. Mutasi di uvrA operator juga harus menyebabkan konstitutif uvrA fenotipe karena mereka akan memblokir pengikatan LexA.

(b) Buat garis besar eksperimen yang memungkinkan Anda menentukan mana dari dua mutasi yang telah Anda isolasi.

Buat diploid parsial dengan mutasi konstitutif dan tipe liar lexA dan uvrA gen. Jika lexA bermutasi, itu harus menjadi mutasi resesif dan uvrA akan ditekan dan diinduksi oleh kerusakan DNA. Jika mutasi pada uvrA operator, uvrA akan tetap diekspresikan secara konstan, karena LexA tidak akan mengikat salinan gen mutan.

Seseorang juga dapat memeriksa apakah gen SOS lainnya diinduksi dalam galur uvrA(con). Jika ya, itu akan menyiratkan bahwa lexA adalah mutan, sebagai cis-acting uvrA mutasi operator seharusnya hanya mempengaruhi gen dalam uvrA operasi. Jika tampaknya mempengaruhi lexA , kita harus mengkonfirmasi hasil ini dengan menunjukkan bahwa alel uvrA(con) resesif terhadap lexA + , untuk mengecualikan kemungkinan bahwa konstitutifitas muncul dari mutasi lain, yaitu mutasi yang secara konstan mengekspresikan sinyal penginduksi. Mutasi semacam itu ada dan dikenal sebagai rekA * .

4) 33 poin . Reseptor hormon steroid (TaxR) baru baru-baru ini telah diidentifikasi. Reseptor merespons tingkat Test Anxiety Hormone yang bersirkulasi dalam darah dan memediasi berbagai respons biologis mulai dari otot berkedut hingga represi lengkap fungsi otak.

Dengan analogi, TaxR diduga mengandung empat domain protein yang berbeda: situs pengikatan hormon, wilayah yang berinteraksi dengan protein hsp90, domain pengikatan DNA, dan wilayah regulasi transkripsi. Untuk memetakan domain protein TaxR berbagai pajakR mutan penghapusan dibuat menggunakan teknik DNA rekombinan. Ini pajakR mutan dianalisis dalam sel mamalia berbudaya yang membawa lacZ + gen reporter yang ekspresinya dikendalikan oleh empat sekuens TRE (TRE=Test Hormon Kecemasan Rreseptor Eelemen).

Untuk memantau lokasi intraseluler , mutan pajakR gen yang menyatu dengan gen yang mengkode protein yang disebut GFP (Green Fluorescent Protein). GFP secara alami berpendar--yaitu, protein bersinar hijau terang ketika dirangsang dengan cahaya.

Turunan Tax-R diubah menjadi sel dan diuji dengan atau tanpa Test Anxiety hormone. Hasil untuk protein tipe liar dan untuk fusi TaxR-GFP full-length ditampilkan:

Domain TaxR diberi label 1-4. Protein GFP ditampilkan dalam warna abu-abu. Sel dan inti fluoresen berwarna abu-abu. Putih menunjukkan tidak ada fluoresensi.

(a) 6 poin. Apakah hasilnya konsisten dengan yang diperoleh untuk reseptor hormon steroid lainnya? Secara singkat jelaskan mengapa atau mengapa tidak.

Ya, protein TaxR bersifat sitoplasma dan tidak aktif kecuali ada hormon.Menanggapi hormon TaxR memasuki nukleus dan mengaktifkan transkripsi. Ini adalah persis efek yang terlihat dengan reseptor Glukokortikoid.

4b) 15 poin . Untuk setiap protein TaxR-GFP yang digambarkan di bawah ini, asumsikan: i) wilayah 1 adalah domain regulasi transkripsi, ii) wilayah 2 berisi domain pengikatan DNA, iii) wilayah 3 berinteraksi dengan protein hsp90, dan iv) wilayah 4 mengikat Test Anxiety Hormone.

Isi hasil yang diharapkan untuk uji fluoresensi sel dan aktivitas & szlig-gal dengan asumsi yang tercantum di atas. Jelaskan secara singkat jawaban Anda di tempat di sebelah kanan setiap gambar.


4 c) 12 poin. Anehnya TaxR tampaknya tidak berinteraksi dengan protein hsp90. Sebaliknya, data menunjukkan bahwa ia berinteraksi dengan protein tak dikenal yang dianggap berfungsi secara analog dengan hsp90.

Usulkan eksperimen yang memungkinkan Anda mengidentifikasi analog hsp90 yang berinteraksi dengan TaxR dan mengkloning cDNA yang mengkode protein tersebut. Anda banyak menggunakan teknik yang masuk akal dari teks, kuliah, atau pengalaman Anda sendiri. Jawaban Anda harus memberikan detail yang cukup untuk menunjukkan bahwa Anda memahami strategi dan teknik yang Anda gunakan.

Gunakan sistem dua-hibrida untuk menyaring pustaka cDNA untuk menemukan klon yang berinteraksi dengan domain 3 TaxR. (Anda harus menggunakan domain 3 agar Anda tidak memulihkan protein yang mengikat ke domain TaxR lainnya.)

Pertama, buat perpaduan antara domain 3 TaxR dan lexA domain pengikatan DNA.

Kedua, buat pustaka cDNA acak yang menyatu dengan domain aktivasi GAL4. Pustaka harus dibuat dari mRNA dari jaringan yang diketahui mengekspresikan protein interaksi sitoplasma. Mengingat biologi respons, pilihan yang baik adalah perpustakaan yang dibuat dari otak seorang siswa dengan respons kecemasan tes yang minimal.

Perkenalkan plasmid lexA-domain3 dan plasmid perpustakaan ke dalam galur yang membawa a lacZ gen dengan promotor minimal dan multipel lexA situs operator.

Pilih untuk lacZ ekspresi yang menunjukkan interaksi protein-protein antara domain 3 dan plasmid perpustakaan.

Seperti yang ditunjukkan pada gambar, hanya protein yang berinteraksi dengan domain 3 yang dapat menginduksi ekspresi lacZ .

Untuk mengisolasi klon cDNA cukup memurnikan ekspresi strain lacZ dan mengisolasi plasmid perpustakaan.

Kredit tambahan . 6 poin . Anda telah mengisolasi penyisipan Tn10 tepat di hulu dari tipe liar miliknya operon mengikuti protokol yang digariskan dalam kuliah. Anda ingin menggunakan Tn10 ini untuk memperkenalkan tertentu miliknya - mutasi (disebabkan oleh mutasi yang tidak masuk akal pada miliknya peptida pemimpin) menjadi berbagai strain dengan tRNA tereduksi fungsinya, yaitu. hisS, hisT, hisU, hisR untuk melihat apa efek mutasi ini pada ekspresi miliknya operon yang membawa mutasi peptida pemimpin.

Jelaskan bagaimana Anda akan melakukan ini.

Transduksi miliknya - saring ke tet R . Skor tet R transduktan untuk miliknya - fenotipe dengan melapisi transduktan pada media dengan dan tanpa histidin.. Sebagian besar akan menjadi His + karena Tn10 terkait erat tetapi yang terkait tet R , miliknya - sekarang memiliki Tn10 ketat terkait dengan miliknya - mutasi. Strain ini sekarang akan berfungsi sebagai donor.

Tumbuhkan fag transduksi di yang baru tet R nya - donor dan transduksi masing-masing strain penerima mendesis , nyaT , dll tet R . Hampir semua ini akan membawa miliknya - mutasi.

Sekarang skor fenotip His untuk beberapa transduktan yang dihasilkan untuk menguji interaksi antara fungsi tRNA yang diubah dan mutasi peptida pemimpin yang diubah.


TERAPI ANTIMIKROBA

Obat Pilihan

Terlepas dari tren yang mengkhawatirkan dalam resistensi antimikroba di antara E. coli isolat di seluruh dunia, armamentarium agen antimikroba yang berkembang menyediakan banyak pilihan untuk mengobati E. coli infeksi. Ironisnya, agen-agen baru ini lebih mudah tersedia dan terjangkau di negara-negara maju di mana: E. coli resistensi kurang menjadi masalah, dibandingkan dengan negara berkembang. Seperti Enterobacteriaceae lain, di mana dan bila tersedia, pengujian antimikroba dari strain yang menginfeksi harus mengarahkan terapi. Dalam situasi lain, pengetahuan tentang pola kerentanan lokal baru-baru ini berguna untuk memandu pengobatan. Secara umum, monoterapi dengan trimetoprim-sulfametoksazol, aminoglikosida, sefalosporin, atau fluorokuinolon direkomendasikan sebagai pengobatan pilihan untuk infeksi yang paling dikenal dengan E. coli, meskipun banyak agen spektrum luas (seperti kombinasi inhibitor -laktam/ß-laktamase dan karbapenem) tetap sangat aktif.

Pengobatan infeksi karena multi-resisten E. coli

Kehadiran ESBLs dan AmpC b-laktamase mempersulit pemilihan antibiotik terutama pada pasien dengan infeksi serius seperti bakteremia. Alasan untuk ini adalah bahwa bakteri ini sering multiresisten terhadap berbagai antibiotik dan fitur menarik dari isolat penghasil CTX-M adalah ko-resistensi terhadap fluoroquinolones (84). Antibiotik yang secara teratur digunakan untuk terapi empiris infeksi komunitas yang serius, seperti sefalosporin generasi ketiga atau fluorokuinolon seringkali tidak efektif melawan bakteri penghasil ESBL dan atau AmpC (82). Resistensi obat ganda ini memiliki implikasi besar untuk pemilihan rejimen terapi empiris yang memadai. Terapi empiris diresepkan pada saat infeksi didiagnosis secara klinis sambil menunggu hasil kultur dan profil kerentanan anti-mikroba. Beberapa penelitian di berbagai pengaturan, sindrom klinis, dan organisme telah menunjukkan bahwa kegagalan atau keterlambatan dalam terapi yang memadai menghasilkan hasil kematian yang merugikan. Hal ini juga berlaku untuk infeksi yang disebabkan oleh bakteri penghasil ESBL (92). Tantangan utama ketika memilih rejimen empiris adalah untuk memilih agen yang memiliki aktivitas yang memadai terhadap organisme yang menginfeksi. Pilihan antibiotik empiris harus individual berdasarkan antibiogram institusional yang cenderung sangat berbeda dari rumah sakit ke rumah sakit, kota ke kota dan negara ke negara.

Karbapenem secara luas dianggap sebagai obat pilihan untuk pengobatan empiris infeksi berat karena produksi AmpC dan ESBL. E. coli (81). Masuk akal untuk menyarankan bahwa ertapenem harus digunakan untuk infeksi awal komunitas yang serius dalam kasus di mana isolat penghasil ESBL diduga sebagai sumbernya (80). Ini termasuk pasien dengan faktor risiko berikut (89) ISK berulang, patologi ginjal yang mendasari, pemberian antibiotik sebelumnya (termasuk sefalosporin dan fluorokuinolon), rawat inap sebelumnya, penghuni panti jompo, pria yang lebih tua, Diabetes Mellitus, patologi hati yang mendasari dan internasional baru-baru ini bepergian ke daerah berisiko tinggi (misalnya anak benua India) (54). Imipenem atau meropenem atau doripenem akan lebih tepat untuk pengobatan empiris infeksi serius di rumah sakit dalam kasus di mana isolat penghasil ESBL diduga sebagai sumbernya (80). Data yang ada sebagian besar dari Spanyol menunjukkan bahwa piperacillin-tazobactam mungkin merupakan agen yang berguna untuk pengobatan beberapa infeksi dengan patogen penghasil ESBL (88) . Namun, pada saat ini, rekomendasi potensial ini harus ditafsirkan dengan hati-hati, karena didasarkan pada basis data informasi yang relatif kecil. Kesimpulan definitif mengenai kemanjuran piperacillin-tazobactam untuk pengobatan infeksi yang disebabkan oleh E. coli yang menghasilkan ESBLs harus menunggu skala besar, prospektif, uji klinis acak.

Agen oral seperti nitrofuratoin, dan fosfomycin menunjukkan hasil yang baik in-vitro aktivitas melawan ESBL dan penghasil AmpC dari berbagai wilayah di dunia dan merupakan pilihan yang memadai untuk pengobatan empiris ISK rendah tanpa komplikasi (80). Namun, penting bagi praktisi medis untuk mengetahui tingkat kerentanan lokal mereka terhadap nitrofuratoin terhadap bakteri multi-resisten ini, karena di daerah tertentu telah dilaporkan tingkat resistensi yang tinggi.

Agen lain seperti temocillin, pivmecillinam dan colistin menunjukkan hasil yang baik in-vitro aktivitas terhadap bakteri penghasil ESBL terutama jika ada dalam E. coli (99, 105). Kemanjuran klinis dan bakteriologis pivmecillinam terhadap ISK yang lebih rendah yang disebabkan oleh E. coli dan K. pneumoniae menunjukkan aktivitas klinis yang baik tetapi angka kesembuhan bakteriologis rendah (98). Sebuah studi baru-baru ini menyelidiki in-vitro aktivitas kombinasi mecillinam-clavulanate terhadap bakteri penghasil ESBL yang menunjukkan bahwa penambahan clavulanate memang meningkatkan aktivitas mecillinam, bahkan ketika inokulum bakteri tinggi hadir (50).

Pilihan antimikroba untuk pengobatan infeksi yang disebabkan oleh: E. coli yang menghasilkan ESBL, dan AmpC b-laktamase dirangkum dalam Tabel 4, dan 5.

Karena sifat yang sangat tahan dari E. coli yang menghasilkan karbapenemase, pengobatan infeksi karena bakteri ini akan tetap menjadi tantangan bagi dokter. Studi klinis terapi antimikroba dan hasil pasien yang terinfeksi penghasil karbapenemase E. coli, dibandingkan dengan pasien yang terinfeksi dengan strain yang rentan, sangat terbatas dan menunjukkan hasil klinis yang lebih buruk untuk pasien dengan infeksi karena isolat resisten (91). Antibiotik seperti colistin, tigecycline, temocillin dan fosfomycin menunjukkan yang terbaik in-vitro aktivitas melawan penghasil karbapenemase E. coli. Sayangnya evaluasi klinis telah memberikan bukti terbatas untuk hasil yang lebih baik ketika agen ini digunakan (29).

Pengobatan sindrom yang disebabkan oleh: E. coli

Pembaca dirujuk ke bab-bab tertentu (misalnya infeksi saluran kemih, infeksi gastro-intestinal).


Penelitian saat ini

Satu studi baru-baru ini bekerja pada invasif-pemegang E. coli (AIEC) yang secara abnormal dapat mengkolonisasi mukosa ileum pasien penyakit Crohn (CD) dan menempel serta menginvasi sel epitel usus pasien CD. Studi ini menunjukkan bahwa jenis strain AIEC terkait CD ini dapat menempel pada brush border enterosit ileum primer yang diisolasi dari pasien CD. Adhesi AIEC bergantung pada ekspresi pili tipe 1 pada permukaan bahan dan ekspresi molekul adhesi sel terkait antigen karsinoembrionik 6 (CEACAM6) pada permukaan apikal sel epitel ileum. CEACAM6 adalah reseptor penting untuk strain AIEC untuk melekatkan sel eitel ileum pada pasien CD. Selain itu, penelitian ini juga melakukan eksperimen in vitro yang menunjukkan bahwa AIEC dapat meningkatkan kolonisasinya sendiri pada pasien CD.[9]

Studi terbaru lainnya berfokus pada eksplorasi antigen pada membran luar uropatogenik E. coli (UPEC) yang dapat menyebabkan infeksi saluran kemih (ISK) tanpa komplikasi, dan selanjutnya merancang vaksin ISK untuk meningkatkan kekebalan protektif terhadap infeksi UPEC. Dalam penelitian ini, mereka menerapkan pendekatan imunoproteomik untuk pengembangan vaksin yang telah berhasil digunakan untuk mengidentifikasi target vaksin pada bakteri patogen lainnya. Protein membran luar UPEC dari mencit yang terinfeksi dipisahkan dengan elektroforesis gel dua dimensi dan diidentifikasi dengan spektrometri massa. Sebanyak 23 antigen diketahui berperan dalam patogenesis UPEC, seperti ChuA, IroN, IreA, Iha, IutA, dan FliC. Setelah mengidentifikasi antigen pada membran luar UPEC, mereka menunjukkan antibodi yang menargetkan langsung pada antigen ini selama ISK. Studi ini menunjukkan bahwa antigen membran luar yang dilestarikan ini dapat digunakan sebagai kandidat rasional untuk vaksin ISK. [10]

Studi terbaru lainnya berfokus pada evolusi genomik E. coli Strain O157:H7 yang menyimpang ke dalam dua garis keturunan yang berbeda, garis keturunan I dan garis keturunan II dan tampaknya menyajikan karakteristik ekologi yang berbeda. Strain garis keturunan I lebih sering dikaitkan dengan penyakit manusia daripada garis keturunan II. Eksperimen ini dilakukan dengan komparatif genomic hybridization (CGH) berbasis microarray untuk mengidentifikasi perbedaan genom di antara 31 E. coli Strain O157:H7 yang memiliki tipe uji polimorfisme spesifik garis keturunan yang berbeda. Diantara 31 E. coli Galur O157:H7, berturut-turut ada 15 galur I, 4 galur I/II, dan 12 galur Ii. Dari data CGH, mereka menyimpulkan bahwa keberadaan dua subkelompok garis keturunan yang dominan E. coli O157:H7. Komposisi genom dari subkelompok ini menunjukkan bahwa divergensi genom dan transfer gen lateral telah berkontribusi pada evolusi E. coli. Selain itu, perbedaan genomik antara garis keturunan I dan garis keturunan II dapat berkontribusi pada kepunahan epidemiologi dan ekologi dari galur yang berbeda. E. coli O157:H7. [11]

Studi lain yang melibatkan E. coli melibatkan keunikan bakteri gram negatif dalam kenyataan bahwa mereka memiliki dua membran untuk bahan untuk menyeberang untuk masuk atau keluar dari sel. Membran dalam dan membran luar memberikan penghalang yang sangat mahir dalam mempertahankan homeostasis. Meskipun membran dalam diberi energi sendiri oleh gaya gerak proton yang melintasinya, membran luar tidak diberi energi sendiri, dan dengan demikian harus memperoleh energi untuk mengimpor dan mengekspor zat penting, seperti siderofor besi. Dua sistem protein pada E. coli diketahui mentransfer energi dari membran dalam ke membran luar: sistem Ton dan Tol. Sistem Ton yang terdiri dari TonB, ExbB, dan ExbD dipelajari lebih baik daripada sistem Tol yang terdiri dari TolA, TolQ, dan TolR. Kedua sistem ini terdiri dari kompleks pemanen energi yang tertanam di membran dalam E. coli dan protein yang menjadi tujuan transfer energi yang pada gilirannya memberi energi pada membran luar. Dalam sistem Ton, heteromultimer ExbB dan ExbD membentuk kompleks pemanen energi yang mentransfer energi ke TonB, yang mengalami perubahan konformasi dan menyediakan energi untuk berbagai fungsi di membran luar. Demikian pula dalam sistem Tol, TolQ dan TolR tertanam di membran dalam sebagai kompleks pemanen energi dalam heteromultimer dan mentransfer energi ke TolA, yang mengalami perubahan konformasi untuk memasok energi ke membran luar. Sementara sistem Ton telah terbukti terlibat dengan pengangkutan material melintasi membran, sistem Tol telah terbukti terlibat dalam pemeliharaan membran luar. Penelitian lanjutan yang melibatkan kedua sistem ini dapat berperan dalam mengembangkan antibiotik baru yang menargetkan bakteri gram negatif dan kemampuannya untuk memfasilitasi penyerapan nutrisi penting, serta ekstrusi zat berbahaya. [13, 14, 15, 16]

Sebuah studi jangka panjang telah dilakukan pada evolusi genom dan adaptasi Escherichia coli. Sekuensing genom komparatif yang dilakukan pada populasi eksperimental E. coli telah memungkinkan penyelidikan lebih lanjut antara hubungan antara evolusi genom dan adaptasi organisme. E. coli ditumbuhkan dan diambil sampelnya selama hampir 20 tahun dengan pengurutan genom pada generasi 2.000, 5.000, 10.000, 15.000, 20.000 dan 40.000 dari populasi aseksual yang berevolusi dengan glukosa sebagai nutrisi pembatas. Sekuensing genom komparatif menunjukkan perbedaan mutasi antara genom leluhur dan genom berevolusi yang terakumulasi dalam mode hampir linier, sedangkan lintasan kebugaran sangat nonlinier. Secara khusus, tingkat peningkatan kebugaran melambat dari waktu ke waktu. Ketidaksesuaian dalam tingkat evolusi genomik dan adaptif tidak dapat dijelaskan oleh hipotesis penyimpangan, tetapi perbedaan tersebut mungkin disebabkan oleh gangguan klonal, adaptasi kompensasi, atau perubahan tingkat mutasi. Dalam interferensi klonal, sub-garis keturunan dengan mutasi yang paling menguntungkan mengalahkan sub-garis keturunan yang membawa mutasi yang tidak menguntungkan. Mutasi yang paling menguntungkan mendominasi fase awal evolusi untuk populasi besar di lingkungan baru, tetapi ada lebih banyak mutasi potensial yang memberikan keuntungan kecil daripada yang besar (adaptif). Populasi dalam penelitian ini mempertahankan tingkat mutasi leluhur yang rendah hingga setidaknya 20.000 generasi tetapi pada generasi berikutnya, bagaimanapun, populasi ini menunjukkan tingkat evolusi genom yang sangat tinggi ketika garis keturunan mutator terbentuk kemudian. Selain itu, tidak ada mutasi sinonim yang diperbaiki pada 20.000 generasi pertama dan ini konsisten dengan tingkat mutasi titik yang rendah pada E.coli dan teori populasi-genetik. Hasil ini menunjukkan bahwa penting untuk mengeksplorasi hubungan dinamis jangka panjang antara evolusi genom dan adaptasi. [17]


Hasil dan Diskusi

Proses untuk memperbarui rekonstruksi dan isinya

Rekonstruksi jaringan yang diperbarui dari E. coli K-12 MG1655 dimulai dengan SayaJaringan AF1260b (Feist dkk, 2010 ), versi yang sedikit diperbarui dari Sayajaringan AF1260. Untuk mengidentifikasi prediksi model yang salah untuk meningkatkan E. coli rekonstruksi, kami secara eksperimental menentukan esensialitas bersyarat untuk sebagian besar gen di SayaModel AF1260b. Dengan membandingkan model fenotipe pertumbuhan yang diprediksi dengan pengukuran, kesalahan dalam rekonstruksi ditemukan dan beberapa pembaruan dilakukan (Tabel Tambahan 1). Untuk diskusi tentang pembaruan yang dibuat untuk SayaAF1260b berdasarkan layar ini, lihat Layar fenotipik eksperimental dalam Informasi Tambahan. Selanjutnya, pencarian literatur dan database digunakan untuk menambahkan gen dan reaksi yang baru dikarakterisasi sejak tahun 2007. The EcoCyc ( Keseler dkk, 2009 ) dan KEGG ( Kanehisa dkk, 2010 ) database digunakan secara luas untuk tujuan ini. Hasil dari layar percobaan yang dijelaskan di atas juga menghasilkan beberapa pembaruan model. Setelah pembaruan putaran pertama ini, rekonstruksi berisi 1274 gen. Kesenjangan jaringan ( Orth dan Palsson , 2010 ) dalam versi rekonstruksi ini kemudian diselidiki menggunakan versi modifikasi dari algoritma GapFind ( Satish Kumar dkk, 2007 ). Semua reaksi anak yatim (reaksi tanpa gen terkait yang diketahui) dalam rekonstruksi juga diidentifikasi dari model GPR. Kesenjangan secara manual diurutkan ke dalam ruang lingkup dan kesenjangan pengetahuan. Kesenjangan ruang lingkup adalah metabolit yang diblokir dalam model karena terbatasnya cakupan rekonstruksi jaringan, tetapi memiliki reaksi produksi dan konsumsi yang diketahui. Kesenjangan pengetahuan ada karena pengetahuan kita tentang jaringan metabolisme tidak lengkap. Literatur yang ditargetkan dan pencarian basis data dilakukan untuk setiap kesenjangan pengetahuan untuk mencoba mengidentifikasi reaksi metabolik yang diketahui hilang dari rekonstruksi. Kami terus menambahkan informasi metabolisme yang baru diterbitkan ke rekonstruksi selama proses pengisian celah ini, dan rekonstruksi akhirnya diperbarui ke SayaJO1366. Semua kurasi manual mengikuti protokol yang telah ditetapkan ( Thiele dan Palsson, 2010 ).

SayaJO1366 mewakili ekspansi yang signifikan dari E. coli rekonstruksi, karena mengandung 1366 gen, 2251 reaksi metabolisme, dan 1136 metabolit unik. Perbandingan isi dari SayaJO1366 dan pendahulunya, SayaAF1260, disajikan pada Tabel I. Seperti SayaAF1260, SayaJO1366 berisi berbagai fungsi metabolisme (Gambar 1). Daftar lengkap reaksi dan metabolit di SayaJO1366 dapat ditemukan di Tabel Tambahan 2 dan 3, dengan daftar semua referensi yang digunakan dalam Tabel Tambahan 4. SayaJO1366 menyumbang tiga kompartemen seluler: sitoplasma, periplasma, dan ruang ekstraseluler. Secara total, 107 gen baru ditambahkan ke rekonstruksi, sementara satu gen, prpE (b0335), telah dihapus. Sebagian besar gen baru yang ditambahkan telah dikarakterisasi sejak SayaAF1260 diterbitkan pada tahun 2007 (Gambar 1D). Fakta bahwa beberapa referensi mendahului versi sebelumnya dari E. coli rekonstruksi tidak selalu berarti bahwa mereka sebelumnya terlewatkan. Sebaliknya, karena gen dan reaksi sering ditambahkan pada basis jalur, jalur fungsional lengkap biasanya sepenuhnya dijelaskan dari waktu ke waktu dari berbagai sumber. Gen baru sebagian besar menambahkan jalur dan sistem baru ke jaringan, tetapi sejumlah besar dari mereka mengisi celah dan reaksi yatim dalam sistem yang ada (Gambar 1E). Daftar lengkap semua gen, reaksi, dan metabolit baru dan yang dihilangkan dapat ditemukan di Tabel Tambahan 5. Reaksi biomassa 'inti' dan 'tipe liar' dari SayaAF1260 juga telah diperbarui di SayaJO1366. Ini adalah reaksi yang menguras senyawa prekursor biomassa dalam rasio yang ditentukan secara eksperimental untuk mensimulasikan pertumbuhan (Feist dan Palsson, 2010). Untuk inti lengkap dan reaksi biomassa tipe liar lihat Memperbarui komposisi biomassa dan persyaratan pertumbuhan dalam Informasi Tambahan dan Tabel Tambahan 6. Indeks pengetahuan (jumlah abstrak di Medline) dari 1366 gen dalam jaringan dihitung, dan menunjukkan bahwa SayaJO1366 mengandung sebagian besar gen dengan karakter terbaik di E. coli (indeks pengetahuan dari SayaJO1366 gen dalam Informasi Tambahan dan Tabel Tambahan 7). SayaJO1366 juga dibandingkan dengan yang dihasilkan secara otomatis E. coli rekonstruksi dari Model SEED (Henry dkk, 2010 ) (Perbandingan dari SayaJO1366 ke Model SEED E. coli rekonstruksi dalam Informasi Tambahan dan Tabel Tambahan 8) dan ke database lokalisasi protein EchoLocation ( Horler dkk, 2009 ) (Perbandingan dari SayaJO1366 ke database EchoLocation dalam Informasi Tambahan dan Tabel Tambahan 9).

SayaJO1366 (studi ini) SayaAF1260 ( Semangat dkk, 2007 )
Termasuk gen 1366 (32%) a Cakupan gen keseluruhan berdasarkan 4325 total ORF di Escherichia coli (anotasi U00096.2, diunduh dari ecogene.org) 2851 ORF ini telah diverifikasi secara eksperimental.
1260 (29%)
Fungsi berbasis eksperimental 1328 (97%) 1227 (97%)
Fungsi yang diprediksi secara komputasi 38 (3%) 33 (3%)
Protein fungsional yang unik 1254 1148
Kompleks multigen 185 167
Gen yang terlibat dalam kompleks 483 415
Contoh isozim b b Ditabulasi berdasarkan reaksi, tidak termasuk transpor porin non-spesifik membran luar.
380 346
Reaksi 2251 2077
Reaksi metabolisme 1473 1387
Reaksi metabolik yang unik c c Reaksi dapat terjadi di dalam atau di antara banyak kompartemen dan metabolit dapat hadir di lebih dari satu kompartemen.
1424 1339
sitoplasma 1272 1187
Periplasma 193 192
Ekstraseluler 8 8
Reaksi transportasi 778 690
Sitoplasma ke periplasma 447 390
Periplasma ke ekstraseluler 329 298
Sitoplasma ke ekstraseluler 2 2
Asosiasi gen-protein-reaksi
Terkait gen (metabolik/transportasi) 1382/706 1294/625
Reaksi spontan/difusi d d Reaksi difusi tidak termasuk reaksi difusi terfasilitasi dan tidak termasuk dalam total ini jika reaksi tersebut juga dapat dikatalisis oleh produk gen pada laju yang lebih tinggi.
21/14 16/9
Total (terkait gen dan tidak diperlukan asosiasi) 1403/720 (94%) 1310/634 (94%)
Tidak ada asosiasi gen (metabolik/transportasi) 70/58 (6%) 77/56 (6%)
Reaksi pertukaran 330 304
Metabolisme
Metabolit unik 1136 1039
sitoplasma 1039 951
Periplasma 442 418
Ekstraseluler 324 299
  • a Cakupan gen keseluruhan berdasarkan 4325 total ORF di Escherichia coli (anotasi U00096.2, diunduh dari ecogene.org) 2851 ORF ini telah diverifikasi secara eksperimental.
  • b Ditabulasi berdasarkan reaksi, tidak termasuk transpor porin non-spesifik membran luar.
  • c Reaksi dapat terjadi di dalam atau di antara banyak kompartemen dan metabolit dapat hadir di lebih dari satu kompartemen.
  • d Reaksi difusi tidak termasuk reaksi difusi terfasilitasi dan tidak termasuk dalam total ini jika reaksi tersebut juga dapat dikatalisis oleh produk gen pada laju yang lebih tinggi.

Sejumlah besar kesenjangan dalam SayaJaringan AF1260 terisi selama pembaruan ke SayaJO1366, dan beberapa jalur yang diblokir tidak diblokir. Beberapa jenis celah yang berbeda dalam jaringan metabolisme dimungkinkan. Kesenjangan tanpa produksi akar adalah metabolit dengan reaksi konsumsi tetapi tidak ada reaksi produksi. Kesenjangan tanpa konsumsi akar adalah metabolit dengan reaksi produksi tetapi tidak ada reaksi konsumsi. Kesenjangan hilir adalah metabolit dengan reaksi produksi dan konsumsi tetapi tidak dapat diproduksi pada keadaan tunak karena berada di hilir celah tanpa produksi akar. Demikian pula, kesenjangan hulu adalah hulu kesenjangan tidak-konsumsi akar. Rekonstruksi akhir berisi 48 akar kesenjangan tidak-produksi, 63 akar kesenjangan tanpa konsumsi, 52 kesenjangan hilir, dan 69 kesenjangan hulu. Secara total, 11,5% dari metabolit dalam SayaJO1366 diblokir dalam semua kondisi karena celah (Kesenjangan dan reaksi anak yatim dalam rekonstruksi iJO1366 dalam Informasi Tambahan dan Tabel Tambahan 10). Reaksi anak yatim dalam model seperti SayaJO1366 juga dapat membantu mengidentifikasi fungsi gen metabolik. Dalam aslinya SayaStudi JR904 ( Reed dkk, 2003), homologi gen digunakan untuk memprediksi kemungkinan E. coli gen yang mengkodekan enzim untuk 56 reaksi anak yatim. Sejak itu, 14 dari prediksi ini telah dikonfirmasi secara independen untuk menjadi benar (Tabel Tambahan 11), dan gen-gen ini sekarang termasuk dalam SayaJO1366.

Prediksi fenotipe metabolik

Analisis keseimbangan fluks (FBA) ( Orth dkk, 2010b ) dapat digunakan dengan model berbasis kendala untuk memprediksi distribusi fluks metabolik, tingkat pertumbuhan, tingkat penyerapan substrat, dan tingkat sekresi produk. NS SayaModel AF1260 dan pendahulunya sudah sangat akurat dalam membuat prediksi fenotipik seperti tingkat pertumbuhan dan distribusi fluks metabolisme pusat, sehingga peningkatan kemampuan prediksi di area ini tidak diharapkan dengan SayaJO1366. Sebaliknya, nilai model yang diperbarui adalah kemampuannya untuk memprediksi fenotipe di bawah rentang kondisi yang lebih luas daripada pendahulunya.

Untuk mendemonstrasikan kegunaan dari SayaModel JO1366 dalam membuat prediksi fenotipik ini, kami menghasilkan dua set prediksi fenotipe model skala besar. Pertama, fenotipe pertumbuhan E. coli pada semua kemungkinan sumber karbon, nitrogen, fosfor, dan belerang telah diprediksi. Jumlah substrat pendukung pertumbuhan diringkas dalam Tabel II, dan hasil lengkap dari layar ini diberikan dalam Tabel Tambahan 12 dan dibahas dalam Prediksi semua sumber karbon, nitrogen, fosfor, dan belerang yang mendukung pertumbuhan dalam Informasi Tambahan. Kami juga melakukan layar model yang diprediksi fenotipe pertumbuhan untuk semua kemungkinan strain knockout gen tunggal. Fenotipe pertumbuhan diprediksi pada media minimal glukosa dan gliserol, dan hasilnya dibandingkan dengan kumpulan data eksperimental (Tabel III Tabel Tambahan 13). Tidak disangka, SayaJO1366 sedikit kurang akurat dalam memprediksi esensi gen secara keseluruhan daripada SayaAF1260. Perbedaan ini disebabkan oleh fakta bahwa 107 gen baru yang ditambahkan ke versi model ini berasal dari sistem dan jalur yang kurang dipelajari dengan baik daripada gen yang ada di SayaAF1260, seperti yang dibahas lebih mendalam di Prediksi esensialitas gen dalam Informasi Tambahan.

Sumber SayaJO1366 SayaAF1260
Substrat potensial Pendukung pertumbuhan Substrat potensial Pendukung pertumbuhan
Karbon 285 180 262 174
Nitrogen 178 94 163 78
Fosfor 64 49 63 49
Sulfur 28 11 25 11
Eksperimental
Penting Tidak penting
Pertumbuhan pada glukosa
Komputasi
Penting 168 (12.3%) 39 (2.8%)
Tidak penting 80 (5.9%) 1079 (79.0%)
Pertumbuhan pada gliserol
Komputasi
Penting 161 (11.8%) 45 (3.3%)
Tidak penting 87 (6.4%) 1073 (78.5%)

Pemetaan SayaJO1366 untuk strain yang terkait erat

Meskipun SayaJO1366 adalah model dari E. coli K-12 MG1655, pemetaan homologi gen dapat digunakan untuk membuat model lainnya E. coli dan Shigella ketegangan. Sampai saat ini, rekonstruksi metabolisme E. coli W (Pemanah dkk, 2011 ) adalah satu-satunya rekonstruksi yang diterbitkan untuk E. coli strain selain K-12. NS SayaRekonstruksi JO1366 harus terbukti berguna untuk studi sekuensing baru lainnya E. coli ketegangan. Analisis sebelumnya dari beberapa E. coli genom menunjukkan bahwa ada tingkat variabilitas moderat sehubungan dengan kandungan gen metabolik dalam spesies ( Vieira dkk, 2011 ). Analisis ini melampaui konservasi genetik, juga menyelidiki konservasi topologi jaringan, tetapi berhenti menghitung kapasitas untuk membawa fluks melalui jalur pendukung pertumbuhan tertentu.

Meskipun diketahui bahwa fungsi ekivalen tidak dijamin oleh homologi gen, ini masih merupakan salah satu metode anotasi genom yang paling umum digunakan dan efektif ( Frazer dkk, 2003 ). Selain itu, kombinasi sekuens homologi dengan analisis jaringan metabolik berbasis kendala dapat digunakan untuk menentukan kandungan gen metabolik yang paling mungkin dari suatu organisme dengan menghasilkan model yang cocok dengan biologi yang diketahui. Dengan menggunakan pendekatan ini, kami memperkirakan dengan FBA apakah model metabolisme berdasarkan SayaJO1366 untuk 38 E. coli dan Shigella strain mampu menghasilkan biomassa pada media glukosa minimal di berbagai ambang batas konservasi (Gambar 2A). Pada setiap batas persen identitas (PID), himpunan gen yang tidak ada SayaJO1366 ditentukan menggunakan keberpihakan Smith-Waterman. Himpunan gen yang hilang kemudian digunakan untuk memaksakan kendala pada reaksi metabolisme menggunakan SayaJO1366 GPR. Seperti yang diharapkan, hasil menunjukkan bahwa semua galur mampu menghasilkan biomassa tanpa persyaratan konservasi, tetapi banyak galur kehilangan kemampuan ini karena persyaratan dibuat lebih ketat. Pada PID 40%, hanya empat galur yang tidak mampu menghasilkan biomassa. PID ini digunakan untuk analisis lebih lanjut, dan dibenarkan melalui analisis auxotrophies berbasis jaringan (Gambar 2B dan Pemetaan SayaJO1366 untuk strain yang terkait erat dalam Informasi Tambahan). Ratusan gen tanpa catatan di berbagai E. coli dan Shigella strain diidentifikasi melalui perbandingan dengan Sayagen JO1366, dan tercantum dalam Tabel Tambahan 14.

Dengan menganalisis kandungan genetik dari 38 E. coli dan Shigella genom, 1006 gen metabolik di SayaJO1366 ditemukan umum untuk semua genom. Genom rata-rata dalam analisis ini mengandung 97% gen di SayaJO1366 (Gambar 2C). Prosedur pemetaan yang dijelaskan di sini mengarah pada pembuatan 38 model spesifik strain. Penting untuk dicatat bahwa model ini belum pada tingkat yang sama seperti model metabolisme 'draft' yang khas, sebagai fungsi metabolisme baru (fungsi di luar yang terjadi pada E. coli K-12 MG1655) belum dipertimbangkan. Karena hanya 1366 gen metabolik dari SayaJO1366 dipertimbangkan untuk pemetaan ini, set gen yang umum (74%) tampak lebih besar dari pada studi sebelumnya oleh Vieira dkk, yang dianggap satu set 1545 reaksi. Perbedaan ini juga sebagian disebabkan oleh fakta bahwa Vieira dkk menambahkan reaksi yatim piatu ke mereka E. coli jaringan dan membandingkan konten metabolik berdasarkan reaksi, bukan berdasarkan gen.


Sumber daya tambahan

Kami telah memberikan ikhtisar tentang strain lab umum, namun tabel ini sama sekali tidak lengkap! Untuk daftar yang lebih lengkap dan informasi tambahan, kunjungi OpenWetWare's E.coli sumber daya genotipe. Selain itu, NEB memiliki daftar penanda genetik yang bagus untuk referensi Anda.

Jelajahi daftar Sistem Ekspresi Bakteri yang dikuratori Addgene.

Lihat posting pendamping kami yang menjelaskan strain ekspresi protein, di mana kami membahas dasar-dasar ekspresi protein di E. coli dan ciri-ciri umum yang ditemukan pada bakteri tersebut.


Tonton videonya: Experimental Evolution: 50,000 Generations in the Life of E. coli (Juni 2022).


Komentar:

  1. Salkree

    Topiknya tidak sepenuhnya diungkapkan, tetapi idenya menarik. Saya pergi ke google.

  2. Mikhos

    Maaf, itu tidak mendekati saya. Ada varian lain?

  3. Scadwiella

    What great interlocutors :)



Menulis pesan