Pourquoi E. coli est utilisé pour le clonage de gènes

by Theresa Phillips

Un micro-organisme polyvalent avec un potentiel incroyable

Le micro-organisme Escherichia coli a une longue histoire d'utilisation dans l'industrie de la biotechnologie et est toujours le micro-organisme de choix pour la plupart des expériences de clonage de gènes. Bien que E. coli soit connu de la population générale pour la nature infectieuse d'une souche particulière (0157: H7), peu de gens savent à quel point E. coli est polyvalent et utile à la recherche génétique. Il y a plusieurs raisons pour lesquelles E. coli est devenu si largement utilisé et est toujours un hôte commun pour l'ADN recombinant .

01 Simplicité génétique

Les bactéries constituent des outils utiles pour la recherche génétique en raison de leur taille relativement petite du génome par rapport aux eucaryotes. Les cellules d' E. Coli ont seulement environ 4 400 gènes alors que le projet du génome humain a déterminé que les humains contiennent environ 30 000 gènes. En outre, les bactéries, y compris E. coli , vivent toute leur vie dans un état haploïde (ayant un seul ensemble de chromosomes non appariés). En conséquence, il n'y a pas de second ensemble de chromosomes pour masquer les effets des mutations au cours des expériences d' ingénierie des protéines .

02 Taux de croissance

Les bactéries se développent généralement beaucoup plus vite que les organismes plus complexes. E. coli croît rapidement à raison d'une génération par vingt minutes dans des conditions de croissance typiques. Cela permet de préparer des cultures en phase logarithmique (de la densité moyenne à la densité maximale) pendant la nuit et des résultats expérimentaux génétiques en quelques heures au lieu de plusieurs jours, mois ou années. Une croissance plus rapide signifie également de meilleurs taux de production lorsque les cultures sont utilisées dans des processus de fermentation intensifiés.

03 Sécurité

E. coli se trouve naturellement dans les voies intestinales des humains et des animaux, où il contribue à fournir des nutriments (vitamines K et B12) à son hôte. Il existe de nombreuses souches différentes d' E. Coli qui peuvent produire des toxines ou causer des niveaux variables d'infection si elles sont ingérées ou ont envahi d'autres parties du corps. Malgré la mauvaise réputation d'une souche particulièrement toxique (O157: H7), E. coli est généralement relativement inoffensif s'il est manipulé avec une hygiène raisonnable.

04 Le génome de E. Coli est bien compris

Le génome de E. coli a été le premier à être complètement séquencé (en 1997). En conséquence, E. coli est le micro-organisme le plus étudié. La connaissance avancée de ses mécanismes d'expression de protéine le rend plus facile à utiliser pour des expériences où l'expression des protéines étrangères et la sélection des recombinants est essentielle.

05 Capacité d'héberger de l'ADN étranger

La plupart des techniques de clonage de gènes ont été développées en utilisant cette bactérie et sont encore plus efficaces ou efficaces chez E. coli que chez d'autres micro-organismes. En conséquence, la préparation de cellules compétentes (cellules qui absorberont l'ADN étranger) n'est pas compliquée. Les transformations avec d'autres micro-organismes ont souvent moins de succès.

06 E Coli est facile à entretenir

Parce qu'il pousse si bien dans l'intestin humain, E. coli trouve facile de se développer là où les humains peuvent travailler. Par exemple:

C'est plus confortable à la température du corps. Alors que 98,6 degrés peut être un peu chaud pour la plupart des gens, il est facile de maintenir cette température dans le laboratoire.
E. coli vit dans l'intestin humain, ce qui signifie que ce n'est pas difficile sur sa nourriture. Essentiellement, il est heureux de consommer tout type de nourriture prédigérée.
Il peut se développer de manière aérobique et anaérobie. Ainsi, il peut se multiplier dans l'intestin d'un être humain ou d'un animal mais il est également heureux dans une boîte de Pétri ou un flacon.

Comment E. Coli fait la différence

E. Coli est un outil incroyablement polyvalent pour les ingénieurs génétiques; par conséquent, il a déjà produit une gamme étonnante de médicaments et de technologies. Il a même été, selon Popular Mechanics, le premier prototype d'un bio-ordinateur: «Dans un transcripteur modifié de E. coli, développé par des chercheurs de l'Université de Stanford en mars dernier, un brin d'ADN remplace le fil et les enzymes. Potentiellement, ceci est une étape vers la construction d'ordinateurs fonctionnels dans des cellules vivantes qui pourraient être programmés pour contrôler l'expression des gènes dans un organisme. " Un tel exploit ne peut être accompli qu'avec l'utilisation d'un organisme bien compris, facile à travailler et capable de reproduire rapidement.