Warum ist Escherichia coli (Kolibakterium) als Modellorganismus so gut geeignet?

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Escherichia coli als Modellorganismus

  • leicht verfügbar und leichte Vermehrung möglich
  • schnelles Wachstum: viele Zellen in relativ wenig Zeit
  • gut zu händeln
  • nicht pathogen (krankmachend), wenn man nicht grad mit pathogenen Stämmen arbeitet
  • Genom nicht zu groß
  • Baktierienzellen sind einfacher zu manipulieren als Eukaryoten-/ Säugetierzellen; genetische Mechanismen sind in weiten Teilen trotzdem sehr ähnlich bis identisch
  • E. coli ist nicht automatisch/ wahllos empfänglich (kompetent) für die Aufnahme von Plasmiden/ Vektoren, kann aber leicht kompetent gemacht werden. Das bedeutet nach meinem Verständnis im Prinzip einen Sicherheitsfaktor (Gesetze, genetchnisch veränderte Organismen, und so weiter).

(Limitierte Aussagekraft (mit Hinblick auf Eukaryoten) von Untersuchungen bei E. coli aufgrund der Unterschiede zwischen Eukaryoten und Bakterien.)

Hi,

ergänzend zu dem, was schon gesagt wurde, ist Escherichia coli das "Arbeitspferd" für genetische Untersuchungen an Mikroorganismen schlechthin und vermutlich einer am besten untersuchte, zelluläre Organismus der Welt. Er lässt sich leicht in Kultur nehmen, ist nicht pathogen, der von ihm abgeleitete Laborstamm E. coli K-12 ist unter S1-Bedingungen, also unter normalen mikrobiologischen Sicherheitsvorkehrungen zu handhaben, es gehen keinerlei Risiken von ihm aus, er hat ein überschaubares (4,6 mbp großes), schon seit über 20 Jahren voll sequenziertes (bekanntes) Genom. Auch wenn seine Genprodukte bis heute nicht alle verstanden sind, ist er Modell für zahlreiche Klonierungsexperimente und es gibt zahlreiche Vektoren für ihn. Er ist der Organismus, der maßgeblich dazu beigetragen hat, molekulare Genetik zu untersuchen und zu verstehen. LG

Also spontan fällt mir dazu ein:
1) Ein vergleichsweise kleines Genom (d.h. kurze DNA).
-> Es wird weniger genetisches Material (Nukleotide) benötigt
-> Gute bioinformatische Vorhersagekraft, da anders als 700-fach größerem menschl. Genom einfach weniger passieren kann (Transposons, Mutationen etc.)
-> mehr (günstige) genetische Tools (Kits) dafür entwickelt

2) Eine Teilung pro 20-30 Minuten.
3) Einfache Kultivierung
4) Überall vorhanden (aus jedem Darm isolierbar)

E. Coli ist aber wie auch jeder andere Modellorganismus vor allem aus Willkür zu seiner Rolle gekommen. Mittlerweile kennen und nutzen wir für viele Bereiche andere Organismen. E. coli ist z.B. nicht gut geeignet zur heterologen Proteinproduktion, da es dort oft zu Fehlfaltungen kommt.
Auch lässt sich vieles aus der Forschung natürlicherweise nicht auf Eukaryoten übertragen.

Die Frage selbst kann ich nicht beantworten.

Escherichia Coli ist der Leitkeim bei der Trinkwasseranalyse. Ist es im Trinkwasser vorhanden, ist das Wasser ohne Abkochen nicht zum Trinken geeignet. Es ist ein Hinweis, dass Oberflächenwasser mit Fäkalien in das Grundwasser bzw. in die Quelle gelangt ist.

EC ist zu 80 % der Fälle für eine Blasenentzündung der Erreger (ein Frauenleiden):

EC gehört zu den Darmkeimen. Es sind zwar nur 0,1 bis (1%) im Dickdarm, aber sie sind für die Darmgesundheit wichtig.

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