Кишечные палочки ( Бактерии группы кишечных палочек) В 1885 г. Эшерих открыл микроорганизм, который получил название Escherichia coli (кишечная палочка). Этот микроорганизм является постоянным обитателем толстого отдела кишечника человека и животных. Кроме Е. coli, в группу кишечных бактерий входят эпифитные и фитопатогенные виды, а также виды, экология (происхождение) которых пока не установлена. К бактериям группы кишечных палочек относят роды Escherichia (типичный представитель Е. coli), Citrobacter (типичный представитель Citr. coli citrovorum), Enterobacter (типичный представитель Ent. aerogenes), которые объединены в одно семейство Enterobacteriaceae благодаря общности морфологических и культуральных свойств. Они характеризуются различными ферментативными свойствами и антигенной структурой.
Морфология.
Бактерии группы кишечных палочек - это короткие (длина 1-3 мкм, ширина 0,5-0,8 мкм) полиморфные подвижные и неподвижные грамотрицательные палочки, не образующие спор.
Культуральные свойства.
Бактерии хорошо растут на простых питательных средах: мясопептонном бульоне (МПБ), мясопептонном агаре (МПА). На МПБ дают обильный рост при значительном помутнении среды; осадок небольшой, сероватого цвета, легкоразбивающийся.Образуют пристеночное кольцо, пленка на поверхности бульона обычно отсутствует. На МПА колонии прозрачные с серовато-голубым отливом, легко сливающиеся между собой. На среде Эндо образуют плоские красные колонии средней величины. Красные колонии могут быть с темным металлическим блеском (Е. coli) или без блеска (E.aerogenes). Для лактозоотрицательных вариантов кишечной палочки (B.paracoli) характерны бесцветные колонии. Им свойственна широкая приспособительная изменчивость, в результате которой возникают разнообразные варианты, что усложняет их классификацию.
Биохимические свойства.
Большинство бактерий группы кишечных палочек не разжижают желатина, свертывают молоко, расщепляют пептоны с образованием аминов, аммиака, сероводорода, обладают высокой ферментативной активностью в отношении лактозы, глюкозы и других сахаров, а также спиртов. Не обладают оксидазной активностью. По способности расщеплять лактозу при температуре 37°С БГКП делят на лактозоотрицателъные и лактозоположительные кишечные палочки (ЛКП), или колиформные, которые формируются по международным стандартам. Из группы ЛКП выделяются фекальные кишечные палочки (ФКП), способные ферментировать лактозу при температуре 44,5°С . К ним относится Е. coli, не растущая на цитратной среде.
Устойчивость.
Бактерии группы кишечных палочек обезвреживаются обычными методами пастеризации (65 - 75° С). При 60° С кишечная палочка погибает через 15 минут. 1% раствор фенола вызывает гибель микроба через 5-15 минут, сулема в разведении 1:1000 - через 2 мин., устойчивы к действию многих анилиновых красителей.
Санитарно-показательное значение.
Санитарно-показательное значение отдельных родов бактерий группы кишечных палочек неодинаково. Обнаружение бактерий рода Escherichia в пищевых продуктах, воде, почве, на оборудовании свидетельствует о свежем фекальном загрязнении, что имеет большое санитарное и эпидемиологическое значение. Считают, что бактерии родов Citrobacter и Enterobacter являются показателями более давнего (несколько недель) фекального загрязнения и поэтому они имеют меньшее санитарно-показательное значение по сравнению с бактериями рода Escherichia. При длительном применении антибиотиков в кишечнике человека также обнаруживают различные варианты кишечной палочки. Особый интерес представляют лактозоотрицателъные варианты кишечной палочки. Это измененные эшерихии, утратившие способность сбраживать лактозу. Они выделяются при кишечных инфекциях человека (брюшном тифе, дизентерии и др.) в период выздоровления. Наибольшее санитарно-показательное значение имеют кишечные палочки, не растущие на среде Козера (цитратная среда) и ферментирующие углеводы при 43-45°С (E. coli).Они являются показателем свежего фекального загрязнения. В связи с неодинаковым санитарно-показательным значением отдельных родов бактерий группы кишечных палочек их дифференцируют на основании следующих признаков, образующих комплекс ТИМАЦ
Организация генома прокариот (на примере кишечной палочки)
Основу генетического аппарата кишечной палочки составляет бактериальная хромосома, входящая в состав нуклеоида – ядерноподобной структуры. Нуклеоид по морфологии напоминает соцветие цветной капусты и занимает примерно 30% объема цитоплазмы. Бактериальная хромосома представляет собой кольцевую двуспиральную правозакрученную молекулу ДНК, которая свернута во вторичную спираль. Длина бактериальной хромосомы составляет примерно 4,7 млн. нуклеотидных пар (п.н.), или
1,6 мм. Вторичная структура хромосомы поддерживается с помощью гистоноподобных (основных) белков и РНК. Точка прикрепления бактериальной хромосомы к мезосоме (складке плазмалеммы) является точкой начала репликации ДНК (эта точка носит название OriC). Бактериальная хромосома удваивается перед делением клетки, и сестринские копии распределяются по дочерним клеткам с помощью мезосомы. Репликация ДНК идет в две стороны от точки OriC и завершается в точке TerC. Молекулы ДНК, способные себя воспроизводить путем репликации, называются репликоны.
Все множество известных генов делится на 10 групп, контролирующих следующие процессы (в скобках указано количество изученных генов):
1. Транспорт различных соединений и ионов в клетку (92).
2. Реакции, поставляющие энергию, включая катаболизм различных природных соединений (138).
3. Реакции синтеза аминокислот, нуклеотидов, витаминов, компонентов цепей переноса электронов, жирных кислот, фосфолипидов и некоторых других соединений (221).
4. Генерация АТФ при переносе электронов (15).
5. Катаболизм макромолекул (22).
6. Аппарат белкового синтеза (164).
7. Синтез нуклеиновых кислот, включая гены, контролирующие рекомбинацию и репарацию (49).
8. Синтез клеточной оболочки (42).
9. Хемотаксис и подвижность (39).
10. Прочие гены, в том числе с неизвестной функцией (110).
В лаг–фазе в клетке имеется одна бактериальная хромосома, но в фазе экспоненциального роста ДНК реплицируется быстрее, чем происходит деление клетки; тогда число бактериальных хромосом на клетку увеличивается до 2. 4. 8. Такое состояние генетического аппарата называется полигаплоидностью.
При делении клетки сестринские копии бактериальной хромосомы распределяются по дочерним клеткам с помощью мезосомы.
Репликация плазмид может быть синхронизирована с репликацией бактериальной хромосомы, но может быть и независимой. Соответственно, распределение плазмид по дочерним клеткам может быть точным или статистическим.
См. также
АДМИНЫ пжл не удаляйте ссылку- это реальная помощь многим страдающим.
- Р.П. Корнелаева, ПП. Степаненко, Е.В. Павлова Санитарная микробиология сырья и продуктов животного происхождения. 2006, с.15-18
- afonin-59-bio.narod.ru/2_heredity/2_heredity_self/hs_10_genom_procariota.htm Организация генома прокариот
Эта страница использует содержимое раздела Википедии на русском языке. Оригинальная статья находится по адресу: Кишечная палочка. Список первоначальных авторов статьи можно посмотреть в истории правок. Эта статья так же, как и статья, размещённая в Википедии, доступна на условиях CC-BY-SA .
Основные факты
- Escherichia coli (E. coli) – это бактерия, обычно обнаруживаемая в нижних отделах кишечника теплокровных организмов. Большинство штаммов E.coli безвредные, но некоторые штаммы могут вызывать тяжелое пищевое отравление.
- E. coli, продуцирующая шигатоксин (STEC) – это бактерия, которая может вызывать тяжелую болезнь пищевого происхождения.
- Основными источниками вспышек STEC являются сырые или не прошедшие достаточную тепловую обработку продукты из мясного фарша, сырое молоко и овощи, загрязненные фекалиями.
- В большинстве случаев болезнь проходит сама, но иногда может развиваться заболевание, представляющее угрозу для жизни, включая гемолитический уремический синдром (ГУС), особенно у детей раннего возраста и пожилых людей.
- STEC чувствительна к высоким температурам. При приготовлении пищи в домашних условиях необходимо соблюдать основные практические методики гигиены пищевых продуктов, такие как "надлежащая тепловая обработка продуктов".
- Выполнение практических методик, указанных в "Пяти принципах повышения безопасности пищевых продуктов" ВОЗ является одной из основных мер для профилактики инфекций, вызываемых такими патогенными микроорганизмами пищевого происхождения, как STEC.
Обзор
Бактерия Escherichia coli (E. coli), продуцирующая шигатоксин часто обнаруживается в кишечнике людей и теплокровных животных. Бол ьшинство штаммов E. coli безвредны. Однако некоторые штаммы, такие как энтерогеморрагическая E. coli (STEC), могут вызывать тяжелые болезни пищевого происхождения. Эта бактерия передается человеку, главным образом, при потреблении зараженных пищевых продуктов, таких как сырые или не прошедшие достаточную тепловую обработку продукты из мясного фарша, сырое молоко и загрязненные сырые овощи и ростки.
STEC производит токсины, известные как шига токсины, названные так из-за их сходства с токсинами, производимыми Shigella dysenteriae. Количество бактерий STEC может увеличиваться при температуре от 7°C до 50°С (оптимальная температура 37°С). Количество некоторых бактерий STEC может расти в кислых продуктах с показателем pH вплоть до 4,4, а также в продуктах с минимальной активностью воды (aw) на уровне 0,95.
Бактерии погибают при тщательной тепловой обработке пищевых продуктов - до тех пор, пока все части продуктов не достигнут температуры 70°С или выше. Наиболее значимым для общественного здравоохранения серотипом STEC является E. Coli O157:H7; однако возбудителями спорадических случаев и вспышек заболеваний часто являются и другие серотипы.
Симптомы
Симптомы болезней, вызываемых бактериями STEC, включают абдоминальные спазмы и диарею, которая в некоторых случаях может переходить в кровавую диарею (геморрагический колит). Возможны также лихорадка и рвота. Инкубационный период длится от 3 до 8 дней, при средней продолжительности 3-4 дня. Большинство пациентов выздоравливает в течение 10 дней, но у незначительного числа пациентов (особенно детей раннего возраста и пожилых людей) инфекция может приводить к развитию такой представляющей угрозу для жизни болезни, как гемолитический уремический синдром (ГУС). Для ГУС характерны острая почечная недостаточность, гемолитическая анемия и тромбоцитопения (низкий уровень тромбоцитов в крови).
Люди, страдающие от кровавой диареи или тяжелых абдоминальных спазмов, должны обращаться за медицинской помощью. Антибиотики не являются составной частью лечения пациентов с болезнью, вызванной STEC, и могут повышать риск развития ГУС.
По оценкам, ГУС может развиваться у 10 % пациентов с инфекцией STEC, а коэффициент летальности составляет от 3 до 5 %. Во всем мире ГУС является самой распространенной причиной острой почечной недостаточности у детей раннего возраста. Он может приводить к неврологическим осложнениям (таким как конвульсии, инсульт и кома) у 25 % пациентов и к хроническим заболеваниям почек, обычно нетяжелым, примерно у 50 % выживших пациентов.
Источники и передача инфекции
Имеющаяся о STEC информация относится, в основном, к серотипу O157:H7, так как с биохимической точки зрения его можно легко дифференцировать от других штаммов E. coli. Резервуаром этого патогенного микроорганизма является, в основном, крупный рогатый скот. Кроме того, значительными резервуарами считаются другие жвачные животные (такие как овцы, козы и олени), обнаруживаются и другие инфицированные млекопитающие (такие как свиньи, лошади, кролики, собаки, кошки) и птицы (такие как куры и индейки).
E. coli O157:H7 передается человеку, главным образом, в результате потребления в пищу зараженных пищевых продуктов, таких как сырые или не прошедшие достаточную тепловую обработку продукты из мясного фарша и сырое молоко. Загрязнение фекалиями воды и других пищевых продуктов, а также перекрестное загрязнение во время приготовления пищи (через продукты из говядины и другого мяса, загрязненные рабочие поверхности и кухонные принадлежности) также могут приводить к инфицированию. Примеры пищевых продуктов, явившихся причиной вспышек E. coli O157:H7, включают не прошедшие надлежащую тепловую обработку гамбургеры, копченую салями, непастеризованный свежевыжатый яблочный сок, йогурт и сыр, приготовленный из сырого молока.
Все большее число вспышек болезни связано с потреблением в пищу фруктов и овощей (включая ростки, шпинат, латук, капусту и салат), заражение которых может происходить в результате контакта с фекалиями домашних или диких животных на какой-либо стадии их выращивания или обработки. Бактерии STEC обнаруживаются также в водоемах, (таких как пруды и реки), колодцах и поилках для скота. Они могут оставаться жизнеспособными в течение нескольких месяцев в навозе и осадочных отложениях на дне поилок. Так же была зарегистрирована передача инфекции как через зараженную питьевую воду, так и через воды для рекреационного использования.
Близкие контакты людей являются одним из основных путей передачи инфекции (орально-фекальный путь заражения). Были зарегистрированы бессимптомные носители, то есть лица, у которых не проявляются клинические симптомы болезни, но которые способны инфицировать других людей. Период выделения бактерий STEC у взрослых людей длится примерно одну неделю или менее, а у детей этот период может быть более длительным. В числе значительных факторов риска инфицирования STEC отмечается также посещение ферм и других мест содержания сельскохозяйственных животных, где возможен прямой контакт с ними.
Профилактика
Для профилактики инфекции необходимо соблюдать контрольные меры на всех стадиях продовольственной цепи – от производства сельскохозяйственной продукции на фермах до переработки, обработки и приготовления пищевых продуктов как на коммерческих предприятиях, так и в домашних условиях.
Число случаев заболевания можно уменьшить благодаря проведению разнообразных стратегий по снижению риска в отношении мясного фарша (например, обследование животных перед убоем для предотвращения попадания большого количества патогенных микроорганизмов в места для убоя скота). Надлежащая практика убоя скота и соблюдение гигиены снижают уровень загрязнения туш фекалиями, но не гарантируют отсутствия бактерий STEC в продуктах. Для сведения к минимуму микробиологического заражения крайне важно проводить обучение гигиеническим навыкам при обращении с пищевыми продуктами среди работников ферм, скотобоен и предприятий по производству пищевых продуктов. Единственным эффективным способом уничтожения бактерий STEC в пищевых продуктах является бактерицидная обработка, такая как нагревание (например, тепловая обработка или пастеризация) или облучение.
Меры для профилактики инфекции E. coli O157:H7 схожи с мерами, рекомендуемыми для профилактики других болезней пищевого происхождения. Основные практические методики надлежащей гигиены пищевых продуктов, приводимые в "Пяти принципах повышения безопасности пищевых продуктов" ВОЗ, могут способствовать предотвращению передачи патогенных микроорганизмов, вызывающих многие болезни пищевого происхождения, а также защищать от болезней пищевого происхождения, вызываемых STEC.
Пятью важнейшими принципами обеспечения более безопасных пищевых продуктов являются:
Эти рекомендации необходимо выполнять во всех случаях, особенно рекомендацию в отношении "надлежащей тепловой обработки продуктов", при которой температура в середине продуктов достигает, по меньшей мере, 70°C. Необходимо тщательно мыть фрукты и овощи, особенно если они употребляются в пищу в сыром виде. По возможности овощи и фрукты следует чистить. Уязвимым группам населения (таким как дети и пожилые люди) следует избегать потребления в пищу сырых или не прошедших надлежащую тепловую обработку мясных продуктов, сырого молока и продуктов, приготовленных из сырого молока.
Настоятельно рекомендуется регулярное мытье рук, в частности перед приготовлением пищи, едой и после посещения туалета, особенно для людей, ухаживающих за детьми раннего возраста, пожилыми людьми и людьми с ослабленным иммунитетом, так как бактерия может передаваться не только через пищевые продукты, воду и при прямых контактах с животными, но и от человека человеку.
Некоторое количество инфекций STEC возникает в результате контакта с водами для рекреационного использования. Поэтому, важно также защищать такие водоемы, равно как и источники питьевой воды, от попадания в них экскрементов животных.
Производители фруктов и овощей
Пятью важнейшими принципами выращивания более безопасных фруктов и овощей являются:
- Соблюдение надлежащей личной гигиены.
- Защита полей от загрязнения фекалиями животных.
- Использование обработанных фекальных отходов.
- Оценка рисков, связанных с использованием ирригационной воды, и управление этими рисками.
- Содержание оборудования и помещений для сбора и хранения урожая в чистоте и сухости.
- Пять важнейших принципов выращивания более безопасных фруктов и овощей
Деятельность ВОЗ
ВОЗ проводит научные оценки для контроля пищевых продуктов на присутствие STEC. Эти оценки служат основанием для международных стандартов на пищевые продукты, руководящих принципов и рекомендаций, разрабатываемых Комиссией Кодекс Алиментариус.
В отношении профилактики ВОЗ разработала глобальную стратегию для уменьшения бремени болезней пищевого происхождения. ВОЗ разработала информационное сообщение "Пять основных правил для обеспечения более безопасных пищевых продуктов". Эти пять правил и связанные с ними учебные пособия являются материалами для стран, которые легко использовать, воспроизводить и адаптировать к различным целевым аудиториям.
ВОЗ способствует укреплению систем безопасности пищевых продуктов путем продвижения надлежащей практики производства и просвещения розничных торговцев и потребителей в отношении надлежащего обращения с пищевыми продуктами и предотвращения их загрязнения.
Во время вспышек E. coli, таких как вспышки, имевшие место в Европе в 2011 году, ВОЗ осуществляет поддержку координации в области обмена информацией и сотрудничества с помощью Международных медико-санитарных правил и в рамках Международной сети органов по безопасности пищевых продуктов (ИНФОСАН) во все мире; ВОЗ осуществляет тесное сотрудничество с национальными органами здравоохранения и международными партнерами, обеспечение технической помощи и предоставление последней информации о вспышках болезни.
![]()
В тех участках, которые для этого генома являются общими, последовательности совпадают практически тождественно на 99%. Совершенно очевидно, что это один геном. При этом есть куски, которые у одних есть, а у других их просто нет. Если вы посмотрите на десятки новых кишечных палочек, то окажется, что доля генов, которая общая для всех, и есть во всех кишечных палочках, довольно мала, меньше четверти. С другой стороны, каждый новый геном, который вы добавляете, приносит несколько десятков новых генов, которых в предыдущих штаммах не было.
Возникает вопрос, что в этой сердцевине и что на этой периферии. В сердцевине у них сидят обязательные гены, участвующие в базовых клеточных процессах. Они есть у всех: гены базового метаболизма и то, что определяет индивидуальность кишечной палочки, отличает ее от других бактерий.
На периферии очень много генов, которые, на самом деле, встречаются у очень маленького количества штаммов или практически уникальны. Обычно эти гены не очень интересные, это фаги, которые встроились в геном, и ясно, что очень скоро оттуда вылетят. В основном эти гены происходят из мобильных элементов. С точки зрения метаболизма, они не очень интересны, но зато они часто бывают задействованы в патогенезе.
Интересны метаболические функции, которые присутствуют только у части штаммов. Скажем, некоторые умеют синтезировать цианокобаламин, витамин В12, некоторые — нет. Или же некоторые умеют питаться жирными кислотами, а другие — нет. С точки зрения человека, очень интересны гены, которые определяют патогены. Одна кишечная палочка в кишечнике живет, и слава богу, ее там мало, и она никому не мешает. А другая кишечная палочка попадает в кишечник и начинается дизентерия. Она умеет продуцировать токсин, который раздражает клетки эпителия, и происходит локальное воспаление. Или она умеет делать белок, благодаря которому она плотно цепляется к эпителию, и опять-таки производит токсин.
![]()
Как правило, эти гены не универсальные, иначе кишечная палочка была бы универсальным патогеном. Они разные в разных штаммах, причем они определяют клинические проявления. Есть уропатогенные генетические палочки, которые в урогенитальном тракте плохо себя ведут. Есть энтерогемморагические кишечные палочки, которые вызывают кровотечение из кишечника. Более того, то, что стало ясно после определения геномной последовательности, что бактерии, которые относили даже к другому роду — Shigella — возбудители дизентерии, на самом деле просто кишечные палочки, которые приобрели систему токсичности, которая приводит к клиническим проявлениям дизентерии. Shigella — это просто клон внутри кишечных палочек.
Очень много историй появляется, когда бывают какие-то инфекционные вспышки. Была история про несчастных японских детей, которые отравились салатом с кишечной палочкой. Была история в Германии, когда какое-то количество народу отравилось кишечной палочкой. Это просто означает, что в пищевую цепочку человека, в пищевые продукты попадает штамм с носителем какого-то нового токсина, с которым человек раньше не встречался, поэтому не имеет иммунитета, или он пробивает иммунитет. Соответственно, случается вспышка кишечной инфекции. Она обычно бывает быстро локализована при хорошей эпидемиологической работе. Но довольно часто определить источник так и не удается.
У человека в животе живет довольно плотное бактериальное сообщество, в которое просто так не вторгнешься. Это как на рынок: если ты пришел на рынок и стал торговать, то скорее всего тебе дадут в глаз и ты там не окажешься. А если ты пришел на рынок с пятнадцатью друзьями и стал торговать, шансов закрепиться гораздо больше. Соответственно, если у человека слабый иммунитет, какие-то неполадки с собственной микрофлорой — он заболевает, даже получив небольшую дозу патогена, а если все в порядке, то он с ней справляется.
Возможность бактерий приобретать патогенные свойства у разных видов разная и по-видимому у подавляющего большинства бактерий, которые живут с человеком, таких шансов нету. А среди красивых примеров, когда такое появлялось — кишечные палочки, которые время от времени становятся патогенами, или чумная палочка Yersinia pestis, она как Shigella, является молодым клоном, группой родственных штаммов, которые выделились из совершенно другой Yersinia, их предка Yersinia pseudotuberculosis, возбудителя более мягкого заболевания. И, по-видимому, самый яркий пример — это сибирская язва, Bacillus anthracis, потому что это тоже клон совершенно безобидной почвенной бактерии Bacillus cereus. У нее есть два отпрыска — возбудитель сибирской язвы у человека и млекопитающих, а еще есть возбудитель очень страшной болезни насекомых, который убивает, в частности, колорадских жуков — есть пестициды, созданные на основе токсина из этой бактерии: он для насекомых смертелен, а на человека не действует.
03 февраля 2020
Герой февраля: кишечная палочка Escherichia coli
Скромная бактерия за полстолетия с момента ее открытия в конце XIX в. стала настоящей волшебной палочкой для молекулярной биологии. Сейчас результаты опытов с ее использованием занимают главы и тома профессиональных и популярных изданий. Конечно, в нашем путеводителе по модельным организмам E. coli должна была занять свое почетное место.
![]()
Двенадцать модельных организмов
Escherichia и Eschrichtius — Болезнь путешественников — Главная модельная бактерия — Учебник молекулярной генетики — Невезение с CRISPR/Cas
![]()
Рисунок 1а. Escherichia длиной 2 мкм
![]()
Рисунок 1б. Теодор Эшерих (1857–1911)
![]()
Рисунок 1в. Eschrichtius длиной 14 метров
![]()
Рисунок 1г. Даниэль Фредрик Эшрихт (1798–1863)
Клетки с относительно тонкой клеточной стенкой, не окрашивающиеся красителем генцианом фиолетовым (окраской бактерий по методу датского микробиолога Кристиана Грама).
Зачем же такую опасную бактерию сделали модельной? Дело в том, что в условиях культивирования кишечная палочка часто теряет патогенность, становится неспособной жить в естественных для себя условиях (то есть одомашнивается). И этим свойством в 1940-е годы воспользовались микробиологи, проведя с лабораторными штаммами E. coli (например, со знаменитым штаммом К12) много прорывных для науки экспериментов.
Так, манипулируя мутированными штаммами кишечной палочки, которые уже научились получать при помощи облучения, Джошуа Ледерберг и Эдуард Лаури Тейтем в 1947 году обнаружили способность разных штаммов обмениваться генетическим материалом и спасать друг друга от образовавшихся дефектов, проявлявшихся в неспособности расти на минимальной питательной среде. Так был открыт процесс конъюгации бактерий, который затем послужил важным инструментом для картирования бактериального генома . Ведь тогда это можно было делать только косвенными, микробиологическими методами — сама природа генетического кода была неизвестна.
Кстати, Джошуа Ледерберг был некоторое время мужем Эстер Ледерберг, первооткрывательницы бактериофага лямбда [3].
С начала 1950-х годов исследования по молекулярной генетике с использованием кишечной палочки и ее вирусов в качестве основного инструмента росли как снежный ком. Не будет преувеличением сказать, что к 70-м годам E. coli написала учебник молекулярной генетики! Вспомним открытие генетического кода, в котором участвовало несколько коллективов физиков и молекулярных биологов, в том числе Френсис Крик, Георгий Гамов и другие выдающиеся люди того времени [6]. Основные эксперименты по расшифровке кода велись на бесклеточных лизатах кишечной палочки.
Позднее обнаружилось, что E. coli хорошо подходит для зародившейся в 1960–1970-е годы биотехнологии [7]. Бактерия хорошо переносит введение в свою клетку гетерологичных (то есть чужеродных) генов и во многих случаях способна синтезировать их продукты без вреда для себя. Белки, полученные таким способом, стали называть рекомбинантными, и теперь они широко используются в медицине и других практических задачах.
Кишечная палочка — возможно, самый исследованный организм с точки зрения молекулярной биологии. Тем не менее у элементов ее генома до сих пор обнаруживают новые свойства. Это одновременно плохо (как же мало мы знаем!) и хорошо (будет чем заняться!). Совсем недавно на защите диссертации я услышал о том, как у одной из генных кассет эшерихии, участвующей в каскаде переработки сульфолипидов, также обнаружена и лактазная активность [8]. До этого такая активность была известна только у знаменитого лактозного оперона Жакоба и Моно, описанного в 1961 году!
Кажется, что E. coli — модельный организм без недостатков. Тем не менее биотехнологам не повезло, что у этой бактерии от природы нет системы бактериального иммунитета CRISPR/Cas [9], о которой я уже упоминал в эссе о бактериофаге лямбда [3]. Именно поэтому эту систему, ныне незаменимую в генной инженерии, открыли относительно поздно.
Кишечная палочка-выручалочка — это здорово (рис. 2). Но теперь пора переместиться в мир ядерных организмов. Удобным инструментом для молекулярной биологии и генетики эукариот оказались одноклеточные грибы — дрожжи — и гаплоидный плесневый гриб — нейроспора. Как они дошли до такой одноклеточной и гаплоидной жизни и что было открыто с их помощью — читайте в следующем материале нашего путеводителя по модельным организмам через месяц.
![]()
Благодарность
Читайте также:
Пожалуйста, не занимайтесь самолечением!При симпотмах заболевания - обратитесь к врачу.
Copyright © Иммунитет и инфекции
