Wikiternative
The Alternative Source

Post info:

Escherichia coli

Escherichia coli (/ ˌ ɛ ʃ ɨ r ɪ ki ə k l /; [1] ook bekend als E. coli) is een Gram-negatieve, facultatief anaërobe, staafvormige bacterie van de genus Escherichia, dat is vaak gevonden in de lagere darmen van warmbloedig organismen (endothermen). [2] De meeste E. coli stammen zijn onschadelijk, maar sommige serotypen kan leiden tot ernstige voedselvergiftiging in hun gastheren, en zijn soms verantwoordelijk voor het terugroepen van producten als gevolg van verontreiniging van levensmiddelen. [3] [4] De onschadelijk stammen maken deel uit van de normale flora van de darm en kan profiteren hun gastheren door het produceren van vitamine K 2, [5] en het voorkomen van kolonisatie van de darmen met pathogene bacteriën. [6] [7]

E. coli en andere facultatieve anaëroben vormen ongeveer 0,1% van de darmflora, [8] en fecale-orale overdracht is de belangrijkste route waarlangs pathogene stammen van de bacterie ziekte veroorzaken. Cellen kunnen buiten het lichaam te overleven gedurende een beperkte tijd, waardoor ze potentieel indicatororganismen milieu monsters testen op fecale verontreiniging. [9] [10] Intensief onderzoek echter onderzocht omgevingspersistent E. coli die kan overleven voor langere tijd buiten een gastheer. [11]

De bacterie kan worden gekweekt en gemakkelijk en goedkoop gekweekt in een laboratorium omgeving, en is intensief onderzocht voor meer dan 60 jaar. E. coli is de meest bestudeerde prokaryote modelorganisme en een belangrijke species op het gebied van biotechnologie en microbiologie, waar het diende als gastheerorganisme voor het merendeel van het werk met recombinant DNA. Onder gunstige omstandigheden, het duurt slechts 20 minuten om te reproduceren. [12]

Inhoud

  • 1 Biologie en biochemie
    • 1.1 Type en morfologie
    • 1.2 Metabolisme
    • 1.3 Cultuur Groei
    • 1.4 de celcyclus
    • 1.5 Genetische Adaptation
  • 2 Diversiteit
    • 2.1 Serotypen
    • 2.2 Genome plasticiteit en evolutie
    • 2.3 Neotype stam
    • 2.4 Fylogenie van E. coli stammen
  • 3 Genomics
  • 4 Gene nomenclatuur
  • 5 Proteomics
    • 5.1 Proteome
    • 5.2 Interactoomanalyse
  • 6 Normal microbiota
    • 6.1 Therapeutisch gebruik
  • 7 rol in ziekten
    • 7.1 Behandeling
    • 7.2 Preventie
    • 7.3 Oorzaken en risicofactoren
    • 7.4 preventiemethoden
  • 8 Model organisme in life science onderzoek
    • 8.1 Rol in de biotechnologie
    • 8.2 Model organisme
  • 9 Geschiedenis
  • 10 Zie ook
  • 11 Referenties
  • 12 Verder lezen
  • 13 Externe links
    • 13,1 E. coli databases
    • 13.2 Algemene databases met E.-coli-gerelateerde informatie

Biologie en biochemie

Model van opeenvolgende binaire splijting in E. coli

Type en morfologie

E. coli is een Gram-negatieve (bacteriën die niet behouden kristalviolet kleurstof), facultatief anaërobe (dat maakt ATP door aërobe ademhaling als zuurstof aanwezig is, maar is in staat om te schakelen naar de fermentatie of anaërobe ademhaling als zuurstof afwezig) en nonsporulating bacterie. [13] Cellen worden kenmerkend staafvormige en ongeveer 2,0 micrometer (um) lang en 0,25-1,0 urn in diameter, met een celvolume van 0,6-0,7 pm 3. [14] [15]

Stammen die bezitten flagella zijn beweeglijk. De flagella hebben een peritrichous regeling. [16]

Metabolisme

E. coli kunnen leven op een groot aantal substraten en gebruikt gemengde zure fermentatie onder anaërobe omstandigheden produceren lactaat, succinaat, ethanol, azijnzuur en kooldioxide. Aangezien veel trajecten in gemengde zure fermentatie produceren waterstof gas, deze routes vereisen niveaus van waterstof tot laag zijn, zoals het geval is bij E. coli woont samen met waterstof in beslag organismen, zoals methanogenen of sulfaatreducerende bacteriën. [17]

Cultuur

Optimale groei van E. coli vindt plaats bij 37 ° C (98,6 ° F), maar sommige laboratoriumstammen vermenigvuldigen bij temperaturen tot 49 ° C. [18] De groei kan worden aangedreven door aerobe of anaerobe ademhaling, met een grote verscheidenheid aan redoxparen, inclusief oxidatie van pyrodruivenzuur, mierenzuur, waterstof en aminozuren, en de vermindering van substraten zoals zuurstof, nitraat, fumaraat, dimethylsulfoxide, en trimethylamine N-oxide. [19]

De celcyclus

Hoofd artikel: Splitsing (biologie)

In tegenstelling eukaryoten, prokaryoten kan niet vertrouwen op of veranderingen in genexpressie [20] of veranderingen in de eiwitsynthese [21] naar de celcyclus regelen. Dit verklaart waarschijnlijk waarom ze geen gelijkaardige proteïnen met die van eukaryoten hun celcyclus controle hebben, zoals CDK1. Dit heeft geleid tot onderzoek wat het regelmechanisme in prokaryoten. Recente gegevens wijzen erop dat het membraan of lipide gebaseerd kunnen zijn. [22]

Genetische aanpassing

E. coli en gerelateerde bacteriën bekwaam overdragen DNA via bacteriële conjugatie, transductie of transformatie, waardoor genetisch materiaal horizontaal verspreiden via een bestaande populatie. Dit proces leidde tot de verspreiding van het gen dat codeert Shiga toxine van Shigella tot E. coli O157: H7, verricht door een bacteriofaag. [23]

Diversiteit

Escherichia coli omvat een enorme populatie van bacteriën die een zeer hoge mate van zowel genetische en fenotypische diversiteit vertonen. Genome sequencing van een groot aantal isolaten van E. coli en gerelateerde bacteriën aantoont dat taxonomisch herindeling wenselijk. Echter niet gedaan, grotendeels door een medisch belang, [24] en E. coli blijft één van de meest diverse bacteriesoorten. slechts 20% van het genoom voor alle stammen [25]

In feite, het evolutionair oogpunt, de leden van het geslacht Shigella (S. dysenteriae, S. flexneri, S. boydii en S. sonnei) worden geclassificeerd als E. coli-stammen, een fenomeen genoemd taxa in vermomming. [26] Ook de andere stammen van E. coli (bijvoorbeeld de K-12 stam vaak gebruikt in recombinant DNA-werk) zijn voldoende verschillend dat ze herindeling zouden verdienen.

Een rek is een subgroep binnen de soort die unieke eigenschappen die het onderscheiden van andere stammen heeft. Deze verschillen zijn vaak alleen detecteerbaar op moleculair niveau; echter, kunnen ze leiden tot wijzigingen in de fysiologie of de levenscyclus van de bacterie. Bijvoorbeeld kan een stam verwerven pathogeen vermogen, het vermogen om een enige koolstofbron, de mogelijkheid te nemen op een bepaald gebruik ecologische niche, of de mogelijkheid om antimicrobiële middelen te weerstaan. Verschillende stammen van E. coli vaak gastheer-specifiek, maakt het mogelijk de bron van fecale besmetting in milieumonsters te bepalen. [9] [10] Bijvoorbeeld weten welke E. coli stammen zijn aanwezig in een watermonster stelt onderzoekers in staat om aannames te maken over de vraag of de verontreiniging afkomstig van een mens, een ander zoogdier of een vogel.

Serotypen

Hoofdartikel: pathogene Escherichia coli § serotypes

Een gemeenschappelijke indeling systeem van E. coli, maar niet gebaseerd op evolutionaire verwantschap is door serotype, dat is gebaseerd op hoofdoppervlak antigenen (O antigeen deel van lipopolysaccharide laag; H: flagelline; K-antigeen capsule), bv O157: H7). [27] Het is echter gemeen alleen de serogroep noemen, dwz de O-antigen. Momenteel zijn er ongeveer 190 serogroepen bekend. [28] Het gemeenschappelijk laboratorium stam een mutatie heeft die de vorming van een O-antigen voorkomt en derhalve niet typeerbare.

Genoom plasticiteit en evolutie

Net als alle andere levensvormen, nieuwe stammen van E. coli evolueren door de natuurlijke biologische processen van mutatie, genduplicatie en horizontale genoverdracht; met name 18% van het genoom van het laboratorium stam MG1655 werd horizontaal verkregen omdat de divergentie van Salmonella. [29] E. coli K-12 en E. coli B-stammen zijn de meest gebruikte rassen voor laboratorium doeleinden. Sommige stammen ontwikkelen eigenschappen die schadelijk kan zijn voor een gastheerdier. Deze virulente stammen veroorzaken doorgaans een aanval van diarree dat is onaangenaam bij gezonde volwassenen en is vaak dodelijk voor de kinderen in de derde wereld. [30] Meer virulente stammen, zoals O157: H7, ernstige ziekte of overlijden bij ouderen, de zeer jong, of een verzwakt immuunsysteem. [6] [30]

De genera Escherichia en Salmonella divergeerden ongeveer 102 miljoen jaar geleden (geloofwaardigheid interval: 57-176 mya), die samenvalt met de divergentie van hun gastheren. De voormalige wezen gevonden in zoogdieren en de laatste in vogels en reptielen [31] Dit werd gevolgd door een splitsing van de escherichian voorouder in vijf soorten (E. albertii, E. coli, E. fergusonii, E. hermannii en E. vulneris). De laatste E. coli voorouder verdeeld tussen 20 en 30 miljoen jaar geleden. [32]

De lange-termijn evolutie experimenten met E. coli, begonnen door Richard Lenski in 1988, hebben toegestaan directe observatie van grote evolutionaire veranderingen in het laboratorium. [33] In dit experiment werd een populatie van E. coli onverwacht geëvolueerd het vermogen aëroob metaboliseren citraat, wat zeer zeldzaam in E. coli. Aangezien het onvermogen aëroob groeien normaal wordt gebruikt als een diagnostisch criterium waarmee onderscheid E. coli uit andere, nauw verwante bacteriën, zoals Salmonella, kan deze innovatie een teken speciatie gebeurtenis waargenomen in het laboratorium.

Neotype stam

E. coli is het type species van de genus (Escherichia) en op zijn beurt is de soort Escherichia genus van de familie Enterobacteriaceae, waarbij de familienaam niet voort uit het genus Enterobacter + “i” (sic.) + ‘Aceae ” maar van “enterobacterium” + “aceae” (enterobacterium zijn geen genus, maar een alternatief triviale naam voor enterische bacterie). [34] [35] [36]

De originele stam beschreven Escherich wordt verondersteld te zijn gegaan, dientengevolge een nieuw type stam (neotype) gekozen als vertegenwoordiger: de neotype stam U5 / 41 T, [37] ook bekend onder het depot namen DSM 30083, [38] ATCC 11775, [39] en NCTC 9001, [40] die pathogeen is voor kippen en heeft een O1: K1:. H7 serotype [41] In de meeste studies, hetzij O157: H7, K-12 MG1655 of K- 12 W3110 gebruikt als representatieve E. coli. Het genoom van het type stam slechts onlangs gesequenced. [37]

Fylogenie van E. coli

Een groot aantal stammen die behoren tot deze soorten zijn geïsoleerd en gekarakteriseerd. Naast serotype (vide supra), kunnen zij worden ingedeeld volgens hun fylogenie, namelijk de afgeleide evolutionaire geschiedenis, zoals hieronder waar deze soort wordt verdeeld in zes groepen. [25] [42] Met name het gebruik van volledige genoomsequenties opbrengsten sterk gesteund fylogenieën. Op basis van dergelijke gegevens, vijf ondersoorten E. coli werden onderscheiden. [37]

De link tussen fylogenetische afstand (“verwantschap”) en pathologie is klein, [37] bijvoorbeeld het O157: H7 serotype stammen, die een vorm clade (“een exclusieve groep”) – groep E onder het zijn allemaal enterohaemorragic stammen (EHEC), maar niet alle EHEC stammen zijn nauw verwant. In feite zijn vier soorten Shigella genesteld tussen E. coli (vide supra), terwijl E. albertii en E. fergusonii zijn buiten deze groep. Inderdaad werden alle Shigella soorten binnen één ondersoort van E. geplaatste coli in een phylogenomic studie die de type stam, inclusief [37] en daarom een overeenkomstige herindeling moeilijk. Alle gangbare onderzoek stammen van E. coli behoren tot groep A en zijn voornamelijk afkomstig van Clifton K-12 stam (λ⁺ F⁺, O16) en in mindere mate uit d’Herelle is Bacillus coli-stam (B-stam) (O7).

Salmonella enterica
E. albertii
E. fergusonii
Groep B2
E. coli SE15 (Ø150. H5 Commensal)
E. coli E2348 / 69 (Ø127. H6 Enteropathogene)
E. coli ED1A O81 (Commensal)
E. coli CFT083 (O6: K2:. H1 UPEC)
E. coli APEC O1 (O1: K12. H7 APEC
E. coli UTI89 O18: K1: H7. UPEC)
E. coli S88 (O45:. K1 Extracellulaire pathogene)
E. coli F11
E. coli 536
Groep D
E. coli UMN026 (O17: K52. H18 Extracellulaire pathogene)
E. coli (O19: H34 extracellulaire ziekteverwekkers.)
E. coli (O7. K1 Extracellulaire pathogene)
Groep E
E. coli EDL933 (O157: H7 EHEC)
E. coli Sakai (O157: H7 EHEC)
E. coli EC4115 (O157: H7 EHEC)
E. coli TW14359 (O157: H7 EHEC)
Shigella
Shigella dysenteriae
Shigella sonnei
Shigella boydii
Shigella flexneri
Groep B1
E. coli E24377A (O139:. H28 Enterotoxigene)
E. coli E110019
E. coli 11.368 (O26:. H11 EHEC)
E. coli 11.128 (O111:. H- EHEC)
E. coli IAI1 O8 (Commensal)
E. coli 53638 (EIEC)
E. coli SE11 (O152:. H28 Commensal)
E. coli B7A
E. coli 12.009 (O103:. H2 EHEC)
E. coli GOS1 (O104: H4 EAHEC) Duits 2011 uitbraak
E. coli E22
E. coli O103 Olso
E. coli 55989 (O128:. H2 Enteroaggressive)
Groep A
E. coli HS (O9. H4 Commensal)
E. coli ATCC8739 (O146. Crook’s E.coli gebruikt in faag werk in de jaren 1950)
K-12-stam derivaten
E. coli K-12 W3110 (O16. Λ⁻ F⁻ “wild type” moleculaire biologie-stam)
E. coli K-12 DH10b (O16. Hoog electrocompetency moleculaire biologie-stam)
E. coli K-12 DH1 (O16. Hoge chemische competentie moleculaire biologie-stam)
E. coli K-12 MG1655 (O16. Λ⁻ F⁻ “wild type” moleculaire biologie-stam)
E. coli BW2952 (O16. Bevoegde moleculaire biologie-stam)
E. coli 101-1 (O? H ?. EGA)
B stam derivaten
E. coli B REL606 (O7. Hoog competentie moleculaire biologie-stam)
E. coli BL21-DE3 (O7. Uitdrukking moleculaire biologie stam met T7 polymerase voor PET-systeem)

Genomics

De eerste volledige DNA-sequentie van een E. coli genoom (laboratorium stam K-12 MG1655 derivaat) gepubliceerd in 1997. Het bleek een cirkelvormig DNA-molecuul 4,6 miljoen baseparen in lengte, met 4288 geannoteerde-eiwit coderende genen (georganiseerd in 2584 operons), zeven ribosomaal RNA ( rRNA) operons en 86 overdracht RNA (tRNA) genen. Ondanks het onderwerp van intensief genetische analyse ongeveer 40 jaar te zijn geweest, een groot aantal van deze genen onbekende. De coderende densiteit bleek zeer hoog, met een gemiddelde afstand tussen genen van slechts 118 baseparen zijn. Het genoom werd waargenomen dat een groot aantal bevatten transposeerbare genetische elementen, repeat elementen cryptisch prophages en bacteriofaag resten. [43]

Tegenwoordig honderden volledige genoomsequenties van Escherichia en Shigella species zijn. De genoomsequentie van de type stam van E. coli is toegevoegd aan deze collectie niet vóór 2014 [37] Een vergelijking van deze sequenties toont een opmerkelijke hoeveelheid van diversiteit; slechts ongeveer 20% van elk genoom vertegenwoordigt sequenties die aanwezig zijn in elk van de isolaten, terwijl ongeveer 80% van elk genoom kan variëren tussen isolaten. [25] Elke afzonderlijke genoom bevat tussen 4000 en 5500 genen, maar het totale aantal verschillende genen onder alle gesequenced E. coli stammen (het pangenome) overschrijdt 16.000. Deze zeer grote variëteit van component genen is uitgelegd dat tweederde van de E. betekenen coli pangenome ontstaan in andere soorten en kwam door het proces van horizontale genoverdracht. [44]

Gene nomenclatuur

Genen in E. coli worden meestal genoemd door 4-brief acroniemen die voortvloeien uit hun functie (indien bekend). Zo wordt recA genoemd naar zijn rol in homologe rec ombination door de letter A. functioneel verwante genen worden genoemd RECB, recc, RECD etc. De eiwitten worden genoemd door hoofdletters acroniemen, bijv RecA, RECB, etc. Bij het genoom van E . coli werd gesequenced werden alle genen genummerd (min of meer) in volgorde op het genoom en afgekort b getallen, zoals b2819 (= RECD) etc. De “b” namen zijn ontwikkeld na Fred B Lattner die de genoomsequentie led inspanning. [45] Een andere nummering werd ingevoerd met de sequentie van andere E. coli stam, W3110, die werd gesequenced in Japan en dus gebruikt beginnen de nummers door JW … (J apanese W 3110), bv JW2787 (= RECD). [46] Vandaar RECD = b2819 = JW2787. Merk echter op dat de meeste databases hebben hun eigen nummering, bijvoorbeeld de EcoGene databank [47] gebruikt Bijv 10.826 voor RECD. Tenslotte worden ECK getallen specifiek voor allelen in het MG1655 stam van E. coli K -12. [47] Volledige lijst van genen en hun synoniemen kunnen worden verkregen uit databases zoals EcoGene of Uniprot.

Proteomics

Proteoom

Verschillende studies hebben de onderzochte proteoom van E. coli. Door 2006, 1627 (38%) van de 4237 open leesramen (ORFs) werden experimenteel geïdentificeerd. [48]

Interactoom

De interactoom van E. coli is bestudeerd door affiniteitszuivering en massaspectrometrie (AP / MS) en door analyse van het binaire interacties tussen de eiwitten.

Eiwitcomplexen. Een studie 2006 4339 gezuiverde eiwitten uit kweken van stam K-12 en hebben interactie partners voor 2667 eiwitten, waarvan vele onbekende functies op dat moment. [49] Een studie vond 5993 2009 interacties tussen eiwitten van dezelfde E. coli stam, hoewel deze gegevens bleek weinig overlappen met die van de publicatie 2006. [50]

Binary interacties. Rajagopala et al. (2014) hebben een systematische gist twee-hybride schermen met de meeste E. uitgevoerd coli eiwitten en vond een totaal van 2234 eiwit-eiwit interacties. [51] Deze studie geïntegreerd genetische interacties en eiwitstructuren en interacties in kaart gebracht 458 227 eiwitcomplexen.

Normale microbiota

E. coli behoort tot de groep bacteriën informeel bekend als “colibacteriën” die zijn gevonden in het maagdarmkanaal van warmbloedige dieren. [34] E. coli koloniseert normaal een kind maagdarmkanaal binnen 40 uur na de geboorte, die aankomen met voedsel of water of van de individuen omgaan met het kind. In de darm, E. coli zich aan het slijmvlies van de dikke darm. Het is de primaire facultatief anaërobe van het menselijke maagdarmkanaal. [52] (Facultatieve anaëroben zijn organismen die kunnen groeien in zowel de aanwezigheid of afwezigheid van zuurstof.) Zolang deze bacteriën niet verwerven genetische elementen coderen voor virulentiefactoren Zij blijven goedaardige commensalen. [53] E. coli ook fecale verontreinigingen. [verduidelijking nodig]

Therapeutisch gebruik

Pathogene E. coli stam Nissle 1917, ook bekend als Mutaflor en E. coli O83: K24: H31 (zogenaamde Colinfant [54]) worden toegepast als probiotische middelen in de geneeskunde, vooral voor de behandeling van diverse gastro-enterologische aandoeningen, [55] zoals ontstekingsdarmziekte. [56]

Rol bij de ziekte van

Hoofdartikel: pathogene Escherichia coli

De meeste E. coli geen ziekte veroorzaken, [57] maar virulente stammen kunnen veroorzaken gastro-enteritis, infecties van de urinewegen en neonatale meningitis. Het kan ook worden gekenmerkt door ernstige buikkrampen, diarree die meestal wordt bloed binnen 24 uur en soms koorts. In zeldzame gevallen, virulente stammen zijn ook verantwoordelijk voor darm necrose (dood weefsel) en perforatie zonder vooruit te hemolytisch-uremisch syndroom, peritonitis, mastitis, bloedvergiftiging, en Gram-negatieve longontsteking. [52]

Er is een stam, E.coli # 0157: H7, dat een toxine genaamd de Shiga toxine (geclassificeerd als een bioterroristische agent) produceert. Dit toxine veroorzaakt vroegtijdige afbraak van de rode bloedcellen die vervolgens verstoppen het lichaam filtersysteem, de nieren, waardoor hemolytisch-uremisch syndroom (HUS). Dit veroorzaakt op zijn beurt slagen vanwege kleine bloedklonters die lodge in capillairen in de hersenen. Hierdoor wordt de lichaamsdelen bedoeld in deze regio van de hersenen niet goed werkt. Bovendien, deze stam veroorzaakt de ophoping van vocht (omdat de nieren niet) leidt tot oedeem rond de longen en benen en armen. Deze toename van vochtophoping vooral rond de longen belemmert de werking van het hart, waardoor een verhoogde bloeddruk. [58] [59] [60] [61]

Uropathogene E. coli (UPEC) is één van de belangrijkste oorzaken van urineweginfecties. [62] Het behoort tot de normale flora in de darmen en kunnen op vele wijzen worden geïntroduceerd. In het bijzonder voor vrouwen, kan de richting van afvegen na de ontlasting (afvegen achter naar voren) leiden tot fecale verontreiniging van de urogenitale openingen. Anale seks kan ook deze bacterie te introduceren in de mannelijke urethra, en in het overschakelen van anale vaginale geslachtsgemeenschap, de man kan ook UPEC kennismaken met de vrouwelijke urogenitale systeem. [62] Voor meer informatie, zie de databases aan het eind van het artikel of UPEC pathogeniteit.

In mei 2011, een E. coli-stam O104: H4, was het onderwerp van een bacteriële uitbraak die begon in Duitsland. Bepaalde stammen van E. coli zijn een belangrijke oorzaak van door voedsel overgedragen ziekten. De uitbraak begon toen meerdere mensen in Duitsland waren geïnfecteerd met enterohemorragische E. coli (EHEC) bacterie, wat leidt tot hemolytisch-uremisch syndroom (HUS), een medische noodsituatie die dringende behandeling vereist. De uitbraak heeft niet alleen betrekking op Duitsland, maar ook 11 andere landen, waaronder regio’s in Noord-Amerika. [Nodig citaat] Op 30 juni 2011 heeft het Duitse Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) (Federal Institute for Risk Assessment, een federaal instituut binnen de Duitse ministerie van Voedselvoorziening, Landbouw en Consumentenbescherming) heeft aangekondigd dat de zaden van fenegriek uit Egypte waren waarschijnlijk de oorzaak van de EHEC-uitbraak. [63]

Behandeling

De steunpilaar van behandeling is de beoordeling van dehydratatie en vervanging van vloeistof en elektrolyten. Toediening van antibiotica is aangetoond dat het verloop van de ziekte en duur van de uitscheiding van ETEC verkorten bij volwassenen in endemische gebieden en reizigersdiarree diarree. Het antibioticum is afhankelijk gevoeligheidspatronen in het bijzonder geografisch gebied. Momenteel is de antibiotica van keuze zijn fluoroquinolones of azitromycine, met een nieuwe rol voor de rifaximine. Oral rifaximin, een semi-synthetische rifamycine derivaat, is een effectieve en goed verdragen antibacteriële voor de behandeling van volwassenen met diarree niet-invasieve reiziger. Rifaximine was significant effectiever dan placebo en niet minder effectief dan ciprofloxacine in het verminderen van de duur van diarree. Terwijl rifaximine is bij patiënten met diarree E. coli-predominant reiziger blijkt ineffectief bij patiënten die geïnfecteerd zijn met inflammatoire of invasieve enteropathogenen. [64]

Preventie

Antilichamen tegen de LT en de grote CF van ETEC bieden bescherming tegen LT-producerende ETEC uiten homologe CVS. Mondelinge geïnactiveerde vaccins bestaande uit toxine antigeen en hele cellen, dat wil zeggen de licentie recombinant cholera B subunit (rCTB) -WC cholera vaccin Dukoral en kandidaat-ETEC vaccins ontwikkeld. In verschillende studies, de rCTB-WC cholera vaccin geleverd hoog (85-100%) bescherming op korte termijn. Een oraal vaccin ETEC bestaande uit rCTB en formalininactivated E. coli bacteriën uiten belangrijke CF is aangetoond dat het veilig, immunogeen en effectief tegen ernstig zijn diarree in Amerikaanse reizigers maar niet tegen ETEC diarree bij jonge kinderen in Egypte. Gemodificeerd ETEC vaccin bestaande uit recombinante E. coli-stammen overexpressie grote CFS en een LT-achtige hybride toxoïde genoemd LCTBA, ontwikkeld en getest worden. [65] [66]

Oorzaken en Risicofactoren

  • Werken rond veehouderij
  • Het consumeren van gepasteuriseerde zuivelproduct
  • Het eten van onvoldoende verhit vlees
  • Het drinken van onzuiver water

Preventiemethoden

  • Voor en na het koken handen wassen (ten minste 30 seconden)
  • Vermijd kruisbesmetting van voedingsmiddelen
  • Houden voedsel gekoeld of bevroren
  • Zorg ervoor dat voedsel wordt op de juiste temperatuur gehouden
  • Vermijd rauw vlees en gevogelte
  • Laat geen voedsel ontdooien op teller
  • Koelkast restjes

Modelorganisme in het biowetenschappelijk onderzoek

Hoofdartikel: Escherichia coli (moleculaire biologie)

Rol in de biotechnologie

Vanwege de lange geschiedenis van laboratoriumkweek en het gemak van manipulatie, E. coli speelt een belangrijke rol in de moderne bio-engineering en industriële microbiologie. [67] Het werk van Stanley Norman Cohen en Herbert Boyer in E. coli, met behulp van plasmiden en restrictie-enzymen te creëren recombinant DNA, werd een stichting van de biotechnologie. [68]

E. coli is een zeer veelzijdig gastheer voor de productie van heterologe eiwitten, [69] en diverse eiwitexpressie systemen ontwikkeld die de productie mogelijk maken van recombinante eiwitten in E. coli. Onderzoekers kunnen genen te introduceren in de microben met plasmiden die een hoge mate van expressie van eiwit, en dergelijke eiwit massa geproduceerd in zijn industriële fermentatie processen. Een van de eerste bruikbare toepassingen van recombinant DNA technologie is de manipulatie van E. coli te produceren humane insuline. [70]

Vele eiwitten eerder gedacht moeilijk of onmogelijk worden uitgedrukt in E. coli in gevouwen zijn met succes tot expressie gebracht in E. coli. Bijvoorbeeld kunnen eiwitten met meervoudige disulfide bindingen worden geproduceerd in de periplasmatische ruimte of in het cytoplasma van mutanten rendered voldoende oxiderende om disulfide-bindingen te vormen, [71] terwijl eiwitten die posttranslationele modificatie zoals glycosylatie stabiliteit of functie tot expressie gebracht met het N-gekoppelde glycosylering stelsel van Campylobacter jejuni gemanipuleerd in E. coli. [72] [73] [74]

Gemodificeerde E. coli-cellen werden gebruikt in vaccins ontwikkelen, bioremediatie, productie van biobrandstoffen, [75] verlichting en productie van geïmmobiliseerde enzymen. [69] [76]

Modelorganisme

E. coli wordt vaak gebruikt als modelorganisme in microbiologie studies. Gecultiveerde soorten (bijvoorbeeld E. coli K12) zijn goed aangepast aan de laboratoriumomgeving en, in tegenstelling tot wild-type stammen, hun vermogen om te gedijen in de darm verloren. Veel laboratorium stammen verliezen hun vermogen om te vormen biofilms. [77] [78] Deze functies beschermen wild-type stammen van antilichamen en andere chemische aanvallen, maar vereisen een grote uitgaven van energie en materiële middelen.

In 1946, Joshua Lederberg en Edward Tatum eerst het fenomeen dat bekend staat als beschreven bacteriële vervoeging met behulp van E. coli als model bacterie, [79] en het blijft de primaire model conjugatie bestuderen. [80] E. coli was een integraal onderdeel van de eerste experimenten begrijpen faag genetica, [81] en vroege onderzoekers, zoals Seymour Benzer, gebruikte E. coli faag T4 en de topografie van genstructuur begrijpen. [82] Vóór Benzer onderzoek, was niet bekend of het gen een lineaire structuur, of wanneer het een vertakt patroon. [83]

E. coli is één van de eerste organismen zijn genoom hebben gesequenced; het complete genoom van E. coli K12 werd gepubliceerd door Science in 1997. [43]

Door de evaluatie van de mogelijke combinatie van nanotechnologieën met landschapsecologie, kunnen complexe leefomgeving landschappen worden gegenereerd met de details op nanoschaal. [84] Op een dergelijke synthetische ecosystemen, evolutionaire experimenten met E. coli uitgevoerd om de ruimtelijke biofysica aanpassing bestuderen een eilandbiogeografie on-chip.

Studies zijn ook uitgevoerd probeert E. programmeren coli ingewikkelde wiskundige problemen, zoals het oplossen hamiltonpad probleem. [85]

Geschiedenis

In 1885, het Duits-Oostenrijkse kinderarts Theodor Escherich ontdekte dit organisme in de ontlasting van gezonde individuen en noemde het Bacterie coli gemeente, omdat het wordt gevonden in de dikke darm en het begin van classificaties van prokaryoten geplaatst die in een handvol van de geslachten op basis van hun vorm en beweeglijkheid (op dat moment Ernst Haeckel classificatie ’s van bacteriën in het koninkrijk Monera was op zijn plaats). [66] [86] [87]

Bacterie coli was het type soort van het nu ongeldige geslacht bacterie toen bleek dat de voormalige soort soort (“bacterie triloculare”) ontbrak. [88] Naar aanleiding van een herziening van de bacterie werd geherkwalificeerd als Bacillus coli door Migula in 1895 [ 89] en later heringedeeld in de nieuw opgerichte genus Escherichia, vernoemd naar haar oorspronkelijke ontdekker. [90]

Posts navigation