Кишечная палочка (escherichia coli)

1. Родовое и видовое название: E. сoli была описана немецким педиатром и бактериологом Теодором Эшерихом в 1885 году. В настоящее время кишечную палочку относят к роду эшерихий (Escherichia), названному в честь Теодора Эшериха семейства энтеробактерий.

2. Систематика:

Домен: Bacteria

Тип: Proteobacteria

Класс: Gamma Proteobacteria

Порядок: Enterobacterales

Семейство: Enterobacteriaceae

Род: Escherichia

Вид: Escherichia coli

3. Среда обитания: ЖКТ человека и животных. Выделить можно из продуктов жизнедеятельности, которые попали в окружающую среду: вода, почва.

4. Культурально-морфологические особенности: грамотрицательная бактерия, факультативный анаэроб, не образует эндоспор. Клетки палочковидные, со слегка закруглёнными концами, размером 0,4-0,8 × 1-3 мкм, объём клетки составляет около 0,6-0,7 мкм. Кишечная палочка может жить на разных субстратах. В анаэробных условиях в качестве продукта жизнедеятельности лактат, сукцинат, этанол, ацетат и углекислый газ. Часто при этом образуется молекулярный водород, который мешает образованию указанных выше метаболитов, поэтому E. Сoli часто сосуществует с микроорганизмами, потребляющими водород – например, с метаногенамиили бактериями, восстанавливающими сульфат. Оптимальный рост достигается при температуре 37°C, некоторые штаммы могут делиться при температурах до 49°C. Рост может стимулироваться аэробным или анаэробным дыханием, различными парами окислителей и восстановителей, в том числе, окислением пирувата, формиата, водорода, аминокислот, а также восстановлением кислорода, нитрата, диметилсульфоксида и триметиламин N-оксида. Штаммы, имеющие жгутики, способны передвигаться. Жгутики расположены перитрихиально. На конце жгутика расположен белок FimH, который прикрепляется к молекулам сахаров на поверхности, а сам жгутик состоит из цепочки взаимосвязанных белковых сегментов, закрученных в форме тонкой длинной пружины и упруго вытягивающихся при воздействии силы.

5. Область применения: играет важную роль в современной промышленной микробиологии и биологической инженерии. Кишечную палочку считают универсальным организмом для синтеза чужеродных белков. В E. сoli исследователи вводят гены при помощи плазмид, что позволяет осуществлять биосинтез белков для промышленной ферментации. Также разработаны системы для синтеза рекомбинантных белков, используют при разработке вакцин, синтеза иммобилизованных ферментови решения других задач. Однако в организме E. сoli невозможно получать некоторые крупные белковые комплексы, содержащие дисульфидные связи, в частности, белки, для проявления биологической активности которых требуется посттрансляционная модификация.

6. Синтезируемый продукт: чужеродные белки, витамин К, в качестве продукта жизнедеятельности образует: лактат, сукцинат, этанол, ацетат и углекислый газ

7. Способ, условия и состав сред для культивирования: 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 с темным металлическим блеском. На среде Левина кишечные палочки дают окрашенные в цвет индикатора колонии, так как способны разлагать лактозу, входящую в эти среды. На среде Плоскирева - соответственно красные с жёлтым оттенком или бесцветные. На кровяном агаре могут давать полный гемолиз.

8. Безопасность использования: не опасен при использовании в биотехнологической промышленности, но с учётом соблюдения всех мер безопасности.

9. Генетические особенности: очень чувствительна к антибиотикам, но может быстро приобретать лекарственную устойчивость. Гены кишечной палочки используются для генетической модификации растений, в частности из нее выделяют ген устойчивости к антибиотикам неомицину и канамицину.