biotechnologia


 
 

Escherichia coli

Escherichia coli Pałeczka okrężnicy (łac. Escherichia coli) to Gram-ujemna bakteria należąca do rodziny Enterobacteriaceae.

Mikroorganizm ten odkryty został w 1885 roku przez niemieckiego pediatrę i bakteriologa Theodor’a Eschericha.

Escherichia coli wchodzi w skład fizjologicznej flory bakteryjnej jelita grubego człowieka i zwierząt stałocieplnych. E. coli to pałeczka o długości ok. 2 mikrometrów i średnicy około 0,8 mikrometra, ruchliwa, względnie beztlenowa, mezofilna, nietworząca przetrwalników, rzadko wytwarzają otoczkę. Fermentuje glukozę, laktozę, maltozę i inne węglowodany z wytworzeniem kwasu lub kwasu i gazu. Wytwarza indol z tryptofanu, redukuje azotany do azotynów, jest oksydazo-ujemna i katalazo-dodatnia.


Escherichia coli w biotechnologii
Bakterie te łatwo wyhodować w laboratorium dzięki czemu są jednym z najlepiej zbadanych organizmów wskaźnikowych wykorzystywanych w ocenie stanu sanitarnego wody, żywności oraz procesów technologicznych. Znajomość ich genetyki i metabolizmu sprawia, że są bardzo ważnym gatunkiem stosowanym w biotechnologii i mikrobiologii. E. coli znalazła zastosowanie w biotechnologii przemysłowej np. w produkcji ludzkiego hormonu - insuliny, jak również w leczeniu chorób gastroenterologicznych. Wykorzystywana jest również do produkcji białek w przemyśle fermentacyjnym.
E. coli znalazła tak szerokie zastosowanie w biotechnologii ze względu na niskie koszty prowadzenia hodowli przy jednoczesnym otrzymywaniu dużej liczby bakterii na niewielkiej powierzchni. Pałeczka okrężnicy rozwija się w temperaturach 7-45 stopni Celsjusza. Toleruje pH w zakresie 4,7-9,5, z optimum od 5,2 do 8,4. Szybko uzyskuje się następne pokolenia, a powstające mutacje są łatwe do identyfikacji i nie utrudniają prowadzenia dalszych badań. Najczęściej badanym szczepem jest K-12, posiadający genom o wielkości 472 Mpz kodujący około 2 000 genów. Dzięki E. coli zrozumiano mechanizmy wielu procesów biologicznych:
- mechanizmy replikacji DNA
- regulacja transkrypcji
- mechanizmy procesu translacji
- budowa genu prokariotycznego
- zasada zapisu genetycznego


Escherichia coli w medycynie
Pierwszy kontakt człowieka z tymi mikroorganizmami ma miejsce już w kanale rodnym matki. W ciągu 40 godzin od narodzin kolonizuje przewód pokarmowy niemowląt.
Znaczna część szczepów E. coli nie jest chorobotwórcza i stanowi naturalną florę bakteryjną występującą w jelitach (symbionty i komensale), gdzie biorą udział w rozkładzie substancji pokarmowych oraz syntetyzują witaminy z grupy B, K i C. Dzięki wytwarzanym bakteriocynom E. coli stanowi konkurencję dla bakterii patogennych.

Wśród szczepów chorobotwórczych wyróżnia się 6 tzw. patotypów:
Enteropatogenne E. coli (EPEC) – dokonują inwazji enterocytów wywołując stan zapalny
Enterotoksyczne E. coli (ETEC) – wytwarzają enterotoksyny: ciepłochwiejną (LT) i ciepłostała (ST); są przyczyną tzw. biegunki podróżnych
Enteroinwazyjne E. coli (EIEC) – penetrują komórki nabłonkowe jelita i namnażają się w nich wywołując owrzodzenia i biegunki
Enteroagregacyjne E. coli (EAEC) – przylegają do komórek nabłonka jelita nie penetrując ich; powodują przewlekłe biegunki
Enterokrwotoczne E. coli (EHEC) – tworzą cytotoksyny ciężko uszkadzające błonę śluzową przewodu pokarmowego
Odrywające komórki E. coli (CDEC) – zdolne do odwarstwiania komórek przylegających do powierzchni stałych

Istnieją również szczepy odpowiedzialne za zakażenia pozajelitowe, tj. wywołujące zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych oraz szczepy uropatogenne.

Zatrucie pokarmowe wywołane przez E. coli wynika zwykle ze spożycia nieumytych warzyw lub niedogotowanego mięsa. W celu zapobiegania zakażeniom E. coli należy unikać bezpośrednich kontaktów noworodków lub wcześniaków z innymi noworodkami lub starszymi dziećmi spoza szpitala i osobami z objawami biegunki lub zapalenia dróg oddechowych. Szczególne znaczenie ma aseptyczne przygotowanie pokarmu. Możliwe jest również zakażenie przez powietrze. Zakażenie bakteryjne leczy się najczęściej antybiotykami, lecz odporność E. coli na te substancje to coraz większy problem. Antybiotykami najczęściej stosowanymi przeciwko tej bakterii są amoksycylina, półsyntetyczne penicyliny, wiele cefalosporyn, karbapenemy , aztreonam , trimetoprim / sulfametoksazol , cyprofloksacyna , nitrofurantoina i aminoglikozydy.
W 2006 roku rozpoczęto również stosowanie szczepionek.


Escherichia coli w ochronie środowiska
E. coli może przez krótki czas przebywać poza organizmem endotermicznym, dzięki czemu jest dobrym organizmem wskaźnikowym m.in. zanieczyszczenia środowiska odchodami. Obecność E. coli w wodach powierzchniowych (tzw. miano Coli) jest często stosowanym wskaźnikiem ich zanieczyszczenia.



Wytrzymałość E. coli na czynniki środowiskowe jest stosunkowo słaba. Ginie ona po 20 minutach ogrzewania w temperaturze 60°C, wrażliwa jest na wszystkie znane środki dezynfekcyjne. Jednakże w środowisku o temp. niższej i odpowiedniej wilgotności może przetrwać nawet rok.

Autor: Izabella Cieślak



Literatura:
1. Bentley R, Meganathan R 1982 r. "Biosynteza witaminy K (menachinon) u bakterii" .
2. Szalanski, Owens C, T McKay, Steelman C (2004). "Wykrywanie Campylobacter i Escherichia coli O157: H7 z brudu leci przez reakcję łańcuchową polimerazy"
3. Reid G, J Howard, Gan BS (wrzesień 2001). "Can bacterial interference prevent infection”
4. Deryło A. 2002- "Parazytologia i akaroentomologia medyczna"
5. Bongiovanni G. L. 1988 Kompendium gastroenterologii klinicznej.
6. Satora P. Escherichia coli – charakterystyka i wykrywanie w żywności Laboratorium | 11/2007
7. Sobieszczańska B. M. Hemolizyny Escherichia coli Postępy mikrobiologii 2007, 46, 4, 343-353
8. Molenda J. Zarys mikrobiologii żywności Wrocław 2003
9. Hans G. Shlegel Mikrobiologia ogólna PWN Warszawa 2003


Komentarze

Widok Uszereguj
Tylko zarejestrowani mogą dodawać komentarze. Zarejestruj się/Zaloguj

Podręcznik biotechnologii

Kto jest online

155 gości oraz 0 użytkowników online.

Jesteś niezarejestrowanym lub niezalogowanym użytkownikiem.


 

Facebook

Gadżety

Sklep e-biotechnologia.pl
Tematyczne kubki, koszulki, bluzy etc.


Zapraszamy do sklepu

Na skróty

Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego Narodowe Centrum Nauki Narodowe Centrum Badań i Rozwoju Ośrodek Przetwarzania Informacji PAP - Nauka w Polsce Forum Akademickie Fundacja na rzecz Nauki Polskiej Wirtualna Biblioteka Nauki Scopus NCBI PubMed Nature Science Cell

 
 
Partnerzy:

laboratoria.net Nauka w Polsce Academio Fundacja NanoNet BioCen - BioCentrum Edukacji Naukowej Notatek.pl cebioforum.com materialyinzynierskie.pl Wspieram.to - POLSKI KICKSTARTER - Polska platforma finansowania społecznoœciowego.Tu zrealizujš się Twoje pomysły. VitaInSilica Portal popularnonaukowy matura.biomist.pl

Portal: Redakcja . Współpraca . Kontakt . Polecamy



Wszystkie prawa zastrzeżone 2006-2016 e-biotechnologia.pl
stat4u