Escherichia coli

10. leden 2012 | 15.26 |

Escherichia coli (původním názvem Bacterium coli) je gramnegativní fakultativně anaerobní spory netvořící tyčinkovitá bakterie pohybující se pomocí bičíků. Spadá pod čeleď Enterobacteriaceae, jež také zahrnuje množství patogenních rodů mikroorganismů. E. coli patří ke střevní mikrofloře teplokrevných živočichů, včetně člověka. Z tohoto důvodu je její přítomnost v pitné vodě indikátorem fekálního znečištění. Člověku je jako součást přirozené mikroflory prospěšná, jelikož produkuje řadu látek, které brání rozšíření patogenních bakterií (koliciny) a podílí se i na tvorbě některých vitamínů (např. vitamín K). Byla objevena německo-rakouským pediatrem a bakteriologem Theodorem Escherichem v roce 1885.

E. coli patří k nejlépe prostudovaným mikroorganismům, jelikož je modelovým organismem pro genové a klinické studie. Joshua Lederberg jako první r. 1947 pozoroval a popsal na bakterii E. coli výměnu genetického materiálu tzv. konjugaci.

E. coli je nesporotvorná tyčinka, jež se pohybuje pomocí bičíku. Bakterie dosahuje délky 2–3 μm a šířky 0,6 μm. Některé druhy mohou tvořit slizovité obaly, jež jsou složeny z polysacharidů. Na svém povrchu nese dva typy fimbrií. První typ fimbrií se skládá z kyselého hydrofobního proteinu tzv. fimbrinu. Umožňuje bakterii přichytit se na epitel hostitele a následně jej kolonizovat. Kolonizace je usnadněna vysokým počtem fimbrií prvního typu na buňku (100-1000 ks/buňka). Tyto fimbrie jsou vysoce antigenní, jelikož obsahují tzv. F antigeny. Druhým typem fimbrií jsou tzv. sex pili, jež hrají důležitou úlohu při konjugaci.

Bakterie se může pohybovat pomocí bičíků. Ty jsou složeny z tzv. flagelinu (na lysin bohatý protein). Bičíky jsou stejně jako fimbrie vysoce antigenní, a to díky tzv. H antigenům. Na povrchu bakterie se při stresových podmínkách dále mohou tvořit polysacharidové kapsule, jež obsahují tzv. K a M antigeny.

Vnější membrána je pokryta lipopolysacharidem a skládá se z lipidové dvojvrstvy, kde je ukotveno množství membránových proteinů. Mezi proteiny, které tvoří póry, patří poriny Omp C, Omp F a Pho E. Poriny slouží jako vstupní a výstupní kanály pro buněčné metabolity a pro příjem vitaminů z okolí.

Prostor mezi vnější membránou a buněčnou stěnou se nazývá periplazmatický. Vyskytují se zde např. proteiny vázající aminokyseliny či cukry, enzymy degradující antibiotika (beta-laktamasy).

Buněčná stěna E. coli (jakožto zástupce gramnegativních bakterií) se skládá z tenké vrstvy peptidoglykanu, jenž je zodpovědný za rigidní tvar buňky. Pod vrstvou peptidoglykanu se nalézá cytoplazmatická membrána. Ta se skládá především z proteinů (70%), lipopolysacharidů a fosfolipidů. Je v ní lokalizováno mnoho biochemických pochodů, např. dýchací řetězec a syntéza ATP.

Cytoplazma bakteriální buňky je viskózní vodný roztok, jež obsahuje rozpuštěné anorganické a organické látky. Nachází se zde množství ribozomů (cca 40% hmotnosti celé buňky), díky nimž je proteosyntéza a dělení bakteriálních buněk velice rychlé. Při optimálních podmínkách (37°C, dostatek živin) je doba generace zhruba 20 min. Bakteriální ribozomy jsou menší než eukaryotní. Mají sedimentační konstantu 70S.

Dále se zde nalézá molekula bakteriální DNA, ve které je uložena veškerá dědičná informace bakterie. Velikost DNA u E. coli K-12 je zhruba 4700 kbp a kóduje cca 4400 proteinů.Cytoplazma bakterií na rozdíl od cytoplazmy eukaryot neobsahuje membránové organely.

Bakterie E. coli se vyskytuje jako součást přirozené mikroflóry teplokrevných živočichů v tlustém střevě a dolní části tenkého střeva. Člověk je touto bakterií kolonizován už od narození (kontaminace z potravy, přenos z již kolonizovaného jedince, nejčastěji matky). E. coli patří k nejlépe prostudovaným známým bakteriím, což je důvodem jejího využití v biotechnologiích a genovém inženýrství. Mezi její klady jakožto zástupce prokaryot patří rychlý růst a levná kultivační media, naopak nevýhodou použití E. coli může být její neschopnost provádět posttranslační modifikace, např. glykosylace. V takovýchto případech je v průmyslu využívána kvasinka Saccharomyces cerevisiae.

Soubor:E-coli-in-color.jpgSoubor:Escherichia coli Gram.jpg

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 0.00 (0x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře