Escherichia coli B

Architectuur van de Escherichia coli nucleoïde

Abstract

Hoe genomen zijn georganiseerd in cellen en hoe de 3D-architectuur van een genoom cellulaire functies beïnvloedt, zijn belangrijke vragen in de biologie. Een bacterieel genomisch DNA bevindt zich in cellen in een sterk gecondenseerde en functioneel georganiseerde vorm die nucleoïde wordt genoemd (kernachtige structuur zonder een kernmembraan). Het Escherichia coli-chromosoom of nucleoïde is samengesteld uit het genomische DNA, RNA en eiwit. De nucleoïde vormt door condensatie en functionele rangschikking van een enkel chromosomaal DNA met behulp van chromosomale architecturale eiwitten en RNA-moleculen, evenals DNA-supercoiling. Hoewel er nog een structuur met hoge resolutie van een bacteriële nucleoïde moet komen, hebben vijf decennia van onderzoek de volgende opvallende kenmerken van de hieronder uitgewerkte E. coli-nucleoïde vastgesteld: 1) Het chromosomale DNA is gemiddeld een negatief supercoiled molecuul dat is gevouwen als plectonemische lussen, die beperkt zijn tot vele onafhankelijke topologische domeinen als gevolg van supercoiling diffusiebarrières; 2) De lussen organiseren zich ruimtelijk in regio’s van megabasegrootte, macrodomeinen genaamd, die worden gedefinieerd door frequentere fysieke interacties tussen DNA-plaatsen binnen hetzelfde macrodomein dan tussen verschillende macrodomeinen; 3) Het gecondenseerde en ruimtelijk georganiseerde DNA neemt de vorm aan van een spiraalvormige ellipsoïde die radiaal in de cel is opgesloten; en 4) Het DNA in het chromosoom lijkt een toestandafhankelijke 3D-structuur te hebben die is gekoppeld aan genexpressie, zodat de nucleoïde architectuur en gentranscriptie nauw van elkaar afhankelijk zijn en elkaar wederzijds beïnvloeden. De huidige opkomst van microscopie met hoge resolutie,

Escherichia-coli
Escherichia-coli

Ga naar:
Inleiding

In veel bacteriën is het chromosoom een ​​enkel covalent gesloten (circulair) dubbelstrengs DNA-molecuul dat de genetische informatie in een haploïde vorm codeert. De grootte van het DNA varieert van 500.000 tot enkele miljoenen basenparen (bp) die coderen voor 500 tot enkele duizenden genen, afhankelijk van het organisme. Het chromosomale DNA is in cellen aanwezig in een sterk gecondenseerde, georganiseerde vorm die nucleoïde (kernachtig) wordt genoemd, die niet wordt omhuld door een kernmembraan zoals in eukaryote cellen. De geïsoleerde nucleoïde bevat 80% DNA, 10% eiwit en 10% RNA op gewichtsbasis [1, 2]. In deze expositie bekijken we onze huidige kennis over (i) hoe chromosomaal DNA de nucleoïde wordt, (ii) de factoren die daarbij betrokken zijn, (iii) wat er bekend is over de structuur ervan, en (iv) hoe sommige van de structurele aspecten van het DNA de genexpressie, met de gramnegatieve bacterie Escherichia coli als modelsysteem. We belichten ook enkele gerelateerde problemen die moeten worden opgelost. Deze expositie is een uitbreiding van eerdere recensies over dit onderwerp [3, 4].

Er zijn twee essentiële aspecten van nucleoïde vorming; condensatie van een groot DNA in een kleine cellulaire ruimte en functionele organisatie van DNA in een driedimensionale vorm [5, 6]. Het haploïde circulaire chromosoom in E. coli bestaat uit ~ 4,6 x 106 bp. Als DNA ontspannen is in de B-vorm, zou het een omtrek hebben van ~1,5 millimeter (0,332 nm x 4,6 x 106) (Fig 1A). Een groot DNA-molecuul zoals het chromosomale DNA van E. coli blijft echter geen recht stijf molecuul in een suspensie. Brownse beweging veroorzaakt kromming en buigingen in het DNA. De maximale lengte tot waar een dubbel-helix DNA recht blijft door weerstand te bieden aan de buiging die wordt afgedwongen door Brownse beweging, is ~ 50 nm of 150 bp, wat de persistentielengte wordt genoemd. Zuiver DNA wordt dus aanzienlijk gecondenseerd zonder enige aanvullende factoren; bij thermisch evenwicht, het neemt een willekeurige spoelvorm aan. De willekeurige spoel van E. coli chromosomaal DNA (Fig 1B) zou een volume (4/3 r3) van ~ 523 μm3 innemen, berekend op basis van de gyratiestraal (Rg = (√N a)/√6) waarbij a is de Kuhn-lengte (2 x persistentielengte), en N is het aantal Kuhn-lengtesegmenten in het DNA (totale lengte van het DNA gedeeld door a). Hoewel DNA al is gecondenseerd in de vorm van een willekeurige spoel, kan het nog steeds niet het volume van de nucleoïde aannemen dat kleiner is dan een micron (figuur 1C). De inherente eigenschap van DNA is dus niet voldoende: aanvullende factoren moeten het DNA verder helpen condenseren in de orde van ~103 (volume van de willekeurige spoel gedeeld door het nucleoïde volume). Het tweede essentiële aspect van nucleoïde vorming is de functionele rangschikking van DNA. Chromosomaal DNA is niet alleen gecondenseerd, maar ook functioneel georganiseerd op een manier die compatibel is met DNA-transactieprocessen zoals replicatie, recombinatie, segregatie en transcriptie (figuur 1C). Bijna vijf decennia van onderzoek, beginnend in 1971 [1], heeft aangetoond dat de uiteindelijke vorm van de nucleoïde voortkomt uit een hiërarchische organisatie van DNA. Op de kleinste schaal (1-kb of minder) condenseren en organiseren nucleoïde-geassocieerde DNA-bouwkundige eiwitten DNA door DNA te buigen, te lussen, te overbruggen of te wikkelen. Op grotere schaal (10 kb of groter) vormt DNA plectonemische lussen, een gevlochten vorm van DNA die wordt geïnduceerd door supercoiling. Op de megabasisschaal smelten de plectonemische lussen samen in zes ruimtelijk georganiseerde domeinen (macrodomeinen), die worden gedefinieerd door frequentere fysieke interacties tussen DNA-plaatsen binnen hetzelfde macrodomein dan tussen verschillende macrodomeinen [7]. Lange- en korteafstands-DNA-DNA-verbindingen gevormd binnen en tussen de macrodomeinen dragen bij aan condensatie en functionele organisatie. Ten slotte is de nucleoïde een spiraalvormige ellipsoïde met gebieden met sterk gecondenseerd DNA op de lengteas [8-10]. We bespreken deze organisatorische kenmerken van de nucleoïde en hun moleculaire basis hieronder.

Sleutelbegrippen:

  • E. coli  is een gastheer die de voorkeur heeft voor genklonering vanwege de hoge efficiëntie van het inbrengen van DNA-moleculen in cellen.
  • E. coli  is een gastheer die de voorkeur heeft voor eiwitproductie vanwege de snelle groei en het vermogen om eiwitten op zeer hoge niveaus tot expressie te brengen.
  • Bacteriële conjugatie kan worden gebruikt om grote DNA-fragmenten van de ene bacterie naar de andere over te brengen.
  • E. coli  is een gastheer die de voorkeur heeft voor de studie van faagbiologie vanwege de gedetailleerde kennis van zijn nucleïnezuur- en eiwitbiosyntheseroutes.
  • Het vermogen van  E. coli  om te groeien op chemisch gedefinieerde media, in combinatie met zijn uitgebreide genetische gereedschapskist, maken het een sleutelsysteem in de studie van bacteriële metabole routes.

DNA-klonering door homologe recombinatie in  Escherichia coli

 

Abstract

Het klonen van vreemd DNA in   episomen van Escherichia coli is een hoeksteen van de moleculaire biologie. Het baanbrekende werk in het begin van de jaren zeventig, waarbij DNA-ligasen werden gebruikt om DNA in episomale vectoren te plakken, is nog steeds de meest gebruikte benadering. Hier beschrijven we een ander principe, gebruikmakend van ET-recombinatie 1 , 2 , voor gerichte klonering en subklonering, wat een verscheidenheid aan voordelen biedt. Het meest opvallend is dat een gekozen DNA-gebied kan worden gekloond uit een complex mengsel zonder voorafgaande isolatie. Klonen door ET-recombinatie lijkt dus op PCR in die zin dat beide de amplificatie van een DNA-gebied tussen twee gekozen punten inhouden. We passen de strategie toe om gekozen DNA-regio’s van verschillende doelwitmoleculen die in E. coli aanwezig zijn te subkloneren  gastheren, en om gekozen DNA-gebieden uit genomische DNA-preparaten te klonen. Hier analyseren we de basisaspecten van de aanpak en presenteren we verschillende voorbeelden die de eenvoud, flexibiliteit en opmerkelijke efficiëntie illustreren.

 

Escherichia coli (E. coli) Antibody

abx415692-01mg 0.1 mg
EUR 634
  • Shipped within 1 week.

Escherichia coli (E. coli) Antibody

abx415712-1ml 1 ml
EUR 606
  • Shipped within 1 week.

Escherichia coli (E. coli) Antibody (Biotin)

abx411321-1ml 1 ml
EUR 592
  • Shipped within 1 week.

Escherichia coli (E. coli) Antibody (FITC)

abx411322-1ml 1 ml
EUR 509
  • Shipped within 1 week.

Escherichia coli (E. coli) Antibody (Biotin)

abx415713-1ml 1 ml
EUR 718
  • Shipped within 1 week.

Escherichia coli Ribokinase (rbsK)

1-CSB-EP019397ENV
  • EUR 611.00
  • EUR 309.00
  • EUR 1827.00
  • EUR 939.00
  • EUR 1218.00
  • EUR 397.00
  • 100ug
  • 10ug
  • 1MG
  • 200ug
  • 500ug
  • 50ug
  • MW: 36.3 kDa
  • Buffer composition: Tris-based buffer with 50% glycerol.
Description: Recombinant Escherichia coli Ribokinase(rbsK) expressed in E.coli

Escherichia coli Flagellin (fliC)

1-CSB-EP300968ENV
  • EUR 611.00
  • EUR 309.00
  • EUR 1827.00
  • EUR 939.00
  • EUR 1218.00
  • EUR 397.00
  • 100ug
  • 10ug
  • 1MG
  • 200ug
  • 500ug
  • 50ug
  • MW: 67.2 kDa
  • Buffer composition: Tris-based buffer with 50% glycerol.
Description: Recombinant Escherichia coli Flagellin(fliC) expressed in E.coli

Escherichia coli Flagellin (fliC)

1-CSB-EP300968ENVe1
  • EUR 727.00
  • EUR 425.00
  • EUR 1943.00
  • EUR 1055.00
  • EUR 1335.00
  • EUR 513.00
  • 100ug
  • 10ug
  • 1MG
  • 200ug
  • 500ug
  • 50ug
  • MW: 51.2 kDa
  • Buffer composition: Tris-based buffer with 50% glycerol.
Description: Recombinant Escherichia coli Flagellin(fliC) expressed in E.coli

Escherichia coli Agmatinase (speB)

1-CSB-EP001447ENM
  • EUR 611.00
  • EUR 309.00
  • EUR 1827.00
  • EUR 939.00
  • EUR 1218.00
  • EUR 397.00
  • 100ug
  • 10ug
  • 1MG
  • 200ug
  • 500ug
  • 50ug
  • MW: 49.5 kDa
  • Buffer composition: Tris-based buffer with 50% glycerol.
Description: Recombinant Escherichia coli Agmatinase(speB) expressed in E.coli

Escherichia coli Exopolyphosphatase (ppx)

1-CSB-EP365319ENV
  • EUR 611.00
  • EUR 309.00
  • EUR 1827.00
  • EUR 939.00
  • EUR 1218.00
  • EUR 397.00
  • 100ug
  • 10ug
  • 1MG
  • 200ug
  • 500ug
  • 50ug
  • MW: 74 kDa
  • Buffer composition: Tris-based buffer with 50% glycerol.
Description: Recombinant Escherichia coli Exopolyphosphatase(ppx) expressed in E.coli

Escherichia coli PCR kit

PCR-VHA207-48D 50T
EUR 425.8
  • Contact us in order to know the reactivity of the kit.
Description: An conventional PCR kit for detection of Escherichia coli

Escherichia coli PCR kit

PCR-VHA207-96D 100T
EUR 521.5
  • Contact us in order to know the reactivity of the kit.
Description: An conventional PCR kit for detection of Escherichia coli

Top10F Escherichia coli Strains

S0024 100 ul
EUR 365

TG1 Escherichia coli Strains

S0026 100 ul
EUR 365

HB101 Escherichia coli Strains

S0031 100 ul
EUR 365

DH10B Escherichia coli Strains

S0032 100 ul
EUR 365

DH10Bac Escherichia coli Strains

S0033 100 ul
EUR 365

Stbl2 Escherichia coli Strains

S0034 100 ul
EUR 365

Stbl3 Escherichia coli Strains

S0035 100 ul
EUR 365

BJ5183 Escherichia coli Strains

S0036 100 ul
EUR 365
Scroll to Top