Ултразвуков лизис на E. coli

Бактериите E. coli са най-често използваните бактерии в микробиологията и биотехнологиите.
Ултразвуковите апарати за разрушаване на клетките осигуряват надеждни и възпроизводими резултати при лизиса на E. coli.
Интензивните, но прецизно контролируеми кавитация и сили на срязване водят до пълно разрушаване и високи добиви при екстракция (напр. на протеини, ДНК).

Защо ултразвуковото разрушаване на клетките на E. coli е предпочитаният метод?

Ултразвуковите хомогенизатори или ултразвуковите апарати със сонда предлагат няколко предимства при лизиса на E. coli, тъй като интензивният ултразвук ефективно разрушава клетъчните стени и мембрани. Ултразвуковите апарати със сонда се използват широко за лизис на E. coli по следните причини:

Ефективно разрушаване на клетъчните стени: E. coli има полутвърда клетъчна стена, съставена от пептидогликан, която може да бъде трудна за разрушаване с традиционните методи за лизис. Ултразвуковият апарат със сонда генерира интензивни ултразвукови вълни, които създават кавитационни мехурчета в течността около клетките. Когато тези мехурчета колабират, те генерират високоскоростни течни струи и ударни вълни, които водят до механично разрушаване на клетъчните стени, като ефективно освобождават клетъчното съдържание, например биомолекули.

Подобрено проникване: Ултразвуковите вълни, генерирани от сондата / сонотрода, могат да проникнат дълбоко в пробата, като достигат до по-голям брой клетки на E. coli и ги обработват равномерно. Това спомага за осигуряване на по-равномерен лизис в цялата проба, което води до по-висока ефективност на разрушаването на клетките.

Намалено време за обработка: Енергията, предавана от ултразвуковия апарат със сонда, е силно концентрирана и локализирана, което води до бърз и ефективен клетъчен лизис. В сравнение с други методи, като механично разрушаване с микросфери или ензимен лизис, ултразвуковата обработка може да постигне лизис на E. coli за минути или дори секунди. Докато много алтернативни техники, като замразяване и размразяване, изискват няколко цикъла на обработка, ултразвуковият лизис отваря клетките в една технологична стъпка.

Контрол на температурата: Съвременните ултразвукови апарати са оборудвани с температурни сензори и интелигентен софтуер, който позволява задаване на максимална температура на процеса. Ултразвуковият апарат автоматично прекъсва работа при достигане на температурната граница и стартира ултразвуковата обработка при достигане на зададена температура. Охлаждането на пробите в ледена баня е прост метод за поддържане на ниска температура на пробите и предотвратяване на разграждането им вследствие на нагряване.

Мащабируемост: Ултразвуковите апарати със сонда се предлагат в различни размери – от ръчни устройства до мащабни промишлени модели. Това ги прави подходящи за обработка на малки обеми в лабораторията или за увеличаване на мащаба при по-големи приложения в биопреработката, например производство на ваксини или биосинтез на молекули.

Универсалност: Ултразвуковите апарати могат да се използват за различни приложения освен клетъчен лизис, като фрагментиране на ДНК чрез срязване, екстракция на протеини, хомогенизиране на тъкани, диспергиране на наночастици и емулгиране. Следователно инвестицията в ултразвуков апарат със сонда осигурява универсалност в научноизследователска или промишлена среда.

Ултразвуковите апарати със сонда, като UP200St, са надеждни хомогенизатори за тъкани и апарати за разрушаване на клетките, поради което се използват широко за подготовка на проби в генетиката, например за лизис на E.coli

Екстракцията на протеини от клетки на E.coli се извършва ефективно с ултразвуковата сонда UP200St

Ултразвуковият апарат със сонда предлага много предимства при лизиса на E. coli. Надеждният и прецизен контрол на параметрите на ултразвуковия процес позволява оптимизиране на работните параметри, като мощност, продължителност и манипулиране на пробите, за постигане на желаните резултати.

Това ръководство обяснява кой тип ултразвуков хомогенизатор е най-подходящ за Вашите задачи по подготовка на проби, като лизис, разрушаване на клетки, изолиране на протеини и фрагментиране на ДНК и РНК в лабораторната, аналитичната и изследователската работа. Изберете идеалния тип ултразвуков хомогенизатор според приложението, обема и броя на пробите и необходимата производителност. Hielscher Ultrasonics предлага идеалния ултразвуков хомогенизатор за Вас!

Ултразвуковото фрагментиране на ДНК често се използва като стъпка за подготовка на проби при секвениране от следващо поколение (NGS)

Електрофоретични анализи на геномна ДНК на E. coli EDL933, подложена на ултразвукова обработка за 0 – 15 min. L обозначава маркера за дължина на ДНК фрагментите.
(изследване и изображение: ©Basselet et al. 2008)

Разрушаване на клетките чрез ултразвукова кавитация

Ултразвуковите хомогенизатори със сонда работят с приблизително 20 000 цикъла в секунда (при 20kHz) и предизвикват кавитация в течности или суспензии. Акустичната кавитация създава микроскопични области с налягания, близки до вакуум, и високи температури, които разкъсват клетките. Въпреки че температурите може да достигнат няколко хиляди градуса по Целзий, кавитационните обеми са толкова малки, че не нагряват значително процеса. Генерираната от ултразвука акустична кавитация и силите на срязване перфорират или разрушават клетъчната мембрана на бактериални клетки като E.coli. Ултразвуковите апарати Hielscher позволяват прецизен контрол на параметрите на процеса, като интензитет на ултразвука, амплитуда, вложена енергия и температура. Така процесът на ултразвуков лизис може да бъде оптимално настроен спрямо вида на клетките, клетъчната култура и целта на процеса.

Предимства на ултразвуковия лизис

прецизен контрол на лизиса (интензитет, амплитуда, температура)
надеждни, възпроизводими резултати
оптимално адаптиране към конкретни проби
контрол на температурата
за много малки до много големи проби (от µL до литри)
изцяло механична обработка
лесна за потребителя, безопасна работа
линейно увеличаване на мащаба от лабораторията до производството

Ултразвуковото устройство VialTweeter позволява едновременна подготовка на проби в до 10 флакона при еднакви условия на процеса. (Щракнете за увеличаване!)

VialTweeter за ултразвуков лизис

Ултразвуков хомогенизатор в сравнение с други техники за лизис

Докато химичният и ензимният лизис могат да бъдат проблематични – тъй като химичният лизис може да промени структурите на протеините и да създаде проблеми при пречистването, а ензимният лизис изисква дълго време за инкубация и не е възпроизводим – ултразвуковото разрушаване е усъвършенстван, бърз метод за разрушаване на клетките.
Ултразвуковият лизис се основава единствено на механични сили. Не се добавят химикали; ултразвуковата обработка разрушава клетъчната стена чрез сили на срязване. Химичният лизис може да промени структурата на протеините и да създаде проблеми при пречистването. Ензимното разрушаване изисква дълго време за инкубация и не е възпроизводимо. Ултразвуковото разрушаване на бактериалните клетки на E.coli е бързо, просто, надеждно и възпроизводимо. Ето защо ултразвуковите апарати Hielscher се използват в биологични и биохимични лаборатории по целия свят за подготовка на проби, преданалитична обработка, in vitro диагностика и разнообразни анализи.

Общи препоръки за ултразвуков лизис

Ултразвуковата обработка е най-популярната техника за лизиране на много малки, средни и големи количества клетъчни суспензии – от пиколитри до 100L/hr (с използване на ултразвукова проточна клетка). Клетките се лизират чрез срязване в течността и кавитация. ДНК също се фрагментира чрез срязване по време на ултразвуковата обработка, така че не е необходимо добавяне на DNase към клетъчната суспензия.

Контрол на температурата при ултразвуков лизис на E.coli
Чрез предварително охлаждане на пробата и поддържането ѝ върху лед по време на ултразвуковата обработка термичното разграждане на пробата може лесно да бъде предотвратено.
В идеалния случай пробите трябва да се поддържат ледено студени по време на лизиса, но за повечето проби е достатъчно температурата да не се повишава над температурата на културата или на източника на тъканта. Затова се препоръчва суспензията да се държи върху лед и да се обработва с няколко кратки ултразвукови импулса от 5–10 sec и паузи от 10–30 sec. По време на паузите топлината може да се разсее, за да се възстанови ниската температура. За по-големи клетъчни проби се предлагат различни реактори с проточна клетка и охлаждащи ризи.
Прочетете тук подробни съвети и препоръки за успешен ултразвуков лизис!

Протоколи за ултразвуково приготвяне на лизати на E. coli

Изследователите използват ултразвуковите хомогенизатори Hielscher за разрушаване на клетките на E.coli. По-долу можете да намерите различни изпитани и доказани протоколи за лизис на E.coli с ултразвукови хомогенизатори Hielscher за различни приложения, свързани с E. coli.

Клетъчен растеж, образуване на напречни връзки и приготвяне на клетъчни екстракти от E. coli чрез ултразвук

За ChIP-Chip на SeqA и РНК полимераза E. coli MG1655 или MG1655 ΔseqA се отглеждаше при 37°C до OD₆₀₀ около 0,15 в 50 ml LB (+ 0,2% глюкоза), преди да се добавят 27 μl формалдехид (37%) на ml среда (крайна концентрация 1%). Образуването на напречни връзки се извършваше при бавно разклащане (100 rpm) на стайна температура за 20 min, последвано от прекратяване на реакцията с 10 ml 2,5 M глицин (крайна концентрация 0,5 M). За експериментите с топлинен шок E. coli MG1655 се отглеждаше в 65 ml LB среда при 30°C до OD₆₀₀ около 0,3. След това 30 ml от културата се прехвърляха в предварително затоплена колба при 43°C, а остатъкът се поддържаше при 30°C. Образуването на напречни връзки и прекратяването на реакцията се извършваха, както е описано по-горе, с изключение на това, че клетките се поддържаха при 30 или 43°C за 5 min преди последващото бавно разклащане на стайна температура. Клетките се събираха чрез центрофугиране и се промиваха два пъти със студен TBS (pH7.5). След ресуспендиране в 1 ml буфер за лизис (10 mM Tris (pH 8,0), 20% захароза, 50 mM NaCl, 10 mM EDTA, 10 mg/ml лизозим) и инкубация при 37°C за 30 min, последвана от добавяне на 4 ml IP буфер, клетките се обработваха с ултразвук върху лед 12 пъти по 30 sec с паузи от 30 sec, като се използваше ултразвуковият процесор Hielscher UP400St при настройка на мощността 100%. След центрофугиране за 10 min при 9000 g аликвоти от 800 μl от супернатанта се съхраняваха при -20°C. (Waldminghaus 2010)

Свръхпроизводство и пречистване на ензими с ултразвукова сонда

За свръхпроизводство на протеини с декахистидинов (His10) таг E. coli BL21(DE3) беше трансформирана с конструкции pET19b. Предварителна култура, отглеждана през нощта, беше събрана чрез центрофугиране и 1% беше използван за инокулиране на експресионна култура. Клетките, носещи pET19mgtB, се отглеждаха при 22°C до оптична плътност при 600 nm (OD600) от 0,7. Културата беше прехвърлена при 17°C и индуцирана със 100 μM IPTG. След 16 h културата беше събрана чрез центрофугиране при 7 500 × g и 4°C. Клетките бяха ресуспендирани в 50 mM фосфатно-буфериран физиологичен разтвор (PBS) с 0,3 M NaCl при pH 7,4 и разрушени чрез ултразвукова обработка със сонотрод S2 с микровръх на ултразвуковия апарат Hielscher UP200St при цикъл 0,5 и амплитуда 75%.
Свръхпроизводството на GtfC с декахистидинов таг беше индуцирано при 37°C и OD₆₀₀ от 0,6 със 100 μM IPTG. След това клетките бяха инкубирани за 4 h, събрани и лизирани, както е посочено по-горе за MgtB.
Непречистените клетъчни екстракти бяха центрофугирани при 15 000 × g и 4°C за утаяване на клетъчните остатъци. Избистрените екстракти бяха нанесени върху колони HisTrap FF Crude с обем 1 ml чрез система ÄKTAprime Plus. Ензимите бяха пречистени съгласно протокола на производителя за градиентно елуиране на протеини с His таг. Елуираните протеинови разтвори бяха диализирани два пъти срещу 1 000 обема 50 mM PBS, pH 7,4, с 0,3 M NaCl при 4°C. Пречистването беше анализирано чрез 12% SDS-PAGE. Концентрацията на протеина беше определена по метода на Bradford с използване на Roti-Quant. (Rabausch et al. 2013)

Ултразвукова екстракция на протеин от бактерии E. coli
Протеинът примамка, представляващ интерес (в този случай MTV1 от Arabidopsis thaliana), се слива с GST таг и се експресира в клетки на BL21 Escherichia coli (E. coli).

Вземете по една утайка от GST-MTV1 и GST (съответстваща на 50 ml бактериална култура) и ресуспендирайте всяка в 2,5 mL ледено студен буфер за екстракция.
Използвайте ултразвуков апарат UP100H (оборудван със сонотрод MS3 с микровръх за малки обеми от приблизително 2–5mL), за да разрушите бактериалните клетки до лизирането им, което се установява по намалената непрозрачност и повишения вискозитет. Това трябва да се извършва върху лед и се препоръчва ултразвукова обработка на интервали (напр. 10 sec ултразвукова обработка, последвана от 10 sec пауза върху лед и т.н.). Трябва да се внимава ултразвуковата обработка да не се извършва с прекалено висок интензитет. Ако се наблюдава разпенване или образуване на бяла утайка, интензитетът трябва да се намали.
Прехвърлете разтвора с лизираните бактерии в микроцентрофужни епруветки с обем 1,5 mL и центрофугирайте при 4°C и 16 000 x g за 20 min.

Ултразвуковите сонди използват силите на акустичната кавитация за разрушаване на клетките и за екстракция на молекули и ДНК от E.coli.

Ултразвуковите апарати със сонда, като UP400St, използват принципа на акустичната кавитация за ефективен лизис на E.coli.

Анализ на експресията и пречистване на рекомбинантен протеин чрез ултразвукова обработка

Утайката от E. coli беше обработена с ултразвуковия апарат Hielscher UP100H. За тази цел клетъчната утайка беше ресуспендирана в охладен буфер за лизис (50 mM Tris-HCl pH=7,5, 100 mM NaCl, 5 mM DTT, 1 mM PMSF) и охлаждана върху лед за 10 min. След това клетъчната суспензия беше обработена с 10 кратки ултразвукови импулса по 10 s, следвани от интервал от 30 s за охлаждане. Накрая клетъчните остатъци бяха отстранени чрез ултрацентрофугиране при 4°C за 15 min и 14 000 rpm. За потвърждаване на експресията на rPR супернатантът беше подложен на електрофореза в 12% полиакриламиден гел и анализиран чрез SDS-PAGE и Western blotting. Пречистването на rPR беше извършено с Ni2+-NTA смола (Invitrogen, САЩ) съгласно ръководството на производителя. На този етап беше използван метод за пречистване при нативни условия. Чистотата на пречистения протеин беше оценена чрез електрофореза в 12% полиакриламиден гел и последващо оцветяване с Coomassie blue. Концентрацията на пречистения протеин беше измерена с комплекта за определяне на протеини Micro BCA (PIERCE, САЩ). (Azarnezhad et al. 2016)

Това видео показва ултразвуковия чашков сонотрод с мощност 200 вата за диспергиране, хомогенизиране, екстракция или дегазиране на лабораторни проби.

Ултразвукови хомогенизатори за лизис на E. coli

Hielscher Ultrasonics проектира, произвежда и доставя високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори за надежден и ефективен лизис на бактерии E. coli и други видове клетки, тъкани и клетъчни култури.
Богатото портфолио от ултразвукови сонди и системи за непряка ултразвукова обработка ни позволява да ви предложим идеалния ултразвуков хомогенизатор за тъкани за вашето приложение за разрушаване на клетките и екстракция.

Проектиране, производство и консултации – качество, произведено в Германия

Ултразвуковите апарати Hielscher са добре известни с най-високите си стандарти за качество и проектиране. Интелигентният софтуер, интуитивното меню, програмируемите настройки и автоматичното регистриране на данни са само някои от характеристиките на ултразвуковите апарати Hielscher. Здравината и лесната работа позволяват безпроблемно интегриране на нашите ултразвукови апарати в научноизследователски и биотехнологични обекти. Ултразвуковите апарати Hielscher се справят лесно дори с тежки условия и взискателна работна среда.

Hielscher Ultrasonics е компания, сертифицирана по ISO, и поставя специален акцент върху високопроизводителните ултразвукови апарати, отличаващи се с най-съвременни технологии и удобство за потребителя. Разбира се, ултразвуковите апарати Hielscher съответстват на CE и отговарят на изискванията на UL, CSA и RoHs.

Таблицата по-долу дава представа за приблизителния капацитет за обработка на нашите ултразвукови апарати:

Обем на партидата	Дебит	Препоръчани устройства
многоямкови / микротитърни плаки	n.a.	UIP400MTP
CupHorn за флакони или бехерова чаша	n.a.	Ултразвуков CupHorn
ултразвуков микропроточен реактор	n.a.	GDmini2
до 10 флакона с обем от 0,5 до 1,5mL	n.a.	VialTweeter
от 0,5 до 1,5mL	n.a.	VialTweeter
от 1 до 500mL	от 10 до 200mL/min	UP100H
от 10 до 2000mL	от 20 до 400mL/min	UP200Ht, UP400St
от 0,1 до 20L	от 0,2 до 4L/min	UIP2000hdT
от 10 до 100L	от 2 до 10L/min	UIP4000
n.a.	от 10 до 100L/min	UIP16000
n.a.	по-голям	група от UIP16000

Свържете се с нас! / Попитайте ни!

Поискайте повече информация

Моля, използвайте формуляра по-долу, за да поискате допълнителна информация за ултразвукови хомогенизатори за тъкани и апарати за разрушаване на клетки, приложения за лизис и цени. С удоволствие ще обсъдим с Вас Вашия процес и ще Ви предложим ултразвуков хомогенизатор, който отговаря на Вашите изисквания!

Имейл адрес (задължително)

Телефонен номер

Име

Интерес

Видеото показва системата за ултразвукова подготовка на проби UIP400MTP, която позволява надеждна подготовка на проби във всякакви стандартни многоямкови плаки чрез ултразвук с висок интензитет. Типичните приложения на UIP400MTP включват клетъчен лизис, фрагментиране на ДНК, РНК и хроматин, както и извличане на протеини.

Допълнителни протоколи за ултразвуков лизис на E. coli

Модифицирани с алицин протеини в E. coli с използване на ултразвуков VialTweeter

Определяне на съдържанието на сулфхидрилни групи чрез анализ с 5,5′-Dithiobis(2-nitrobenzoic acid) (DTNB)
Култура на E. coli MG1655, отглеждана през нощта, беше използвана за инокулиране на минимална среда MOPS (1:100). Културата се отглеждаше аеробно до достигане на A600 от 0,4. Културата беше разделена на три култури по 15 ml за стресова обработка. Необработена култура служеше като отрицателна контрола. Към всяка от останалите две култури беше добавен съответно 0,79 mM алицин (128 μg ml-1) или 1 mM диамид. Културите бяха инкубирани за 15 min. По 5 ml от всяка култура бяха събрани чрез центрофугиране (8 525 × g, 4°C, 10 min). Клетките бяха промити два пъти с 1 ml PBS (137 mM NaCl, 2,7 mM KCl, 10 mM Na2HPO4, 2 mM KH2PO4, pH 7,4, съхраняван при анаеробни условия преди употреба) и центрофугирани (13 000 × g, 4°C, 10 min). Клетките бяха ресуспендирани в буфер за лизис (PBS с 6 mM гуанидиниев HCl, pH 7,4) преди разрушаване при 4°C чрез ултразвукова обработка (ултразвуков апарат VialTweeter , Hielscher GmbH, Германия) (3 × 1 min). Клетъчните остатъци бяха утаени чрез центрофугиране (13 000 × g, 4 °C, 15 min). Супернатантът беше прехвърлен в QS-макрокювета с обем 3,5 ml (10 mm) с магнитна бъркалка и смесен с 1 ml буфер за лизис. Абсорбцията на пробите беше следена при 412 nm със спектрофотометър Jasco V-650, оборудван с термостатиран държател за кювети PSC-718, при стайна температура. Бяха добавени 100μl от 3 mM разтвор на dithiobis(2-nitrobenzoic acid). Абсорбцията беше следена до достигане на насищане. Концентрацията на тиолите беше изчислена с използване на коефициента на екстинкция ϵ₄₁₂ = 13 700 M^-1 cm^-1 за thio-2-nitrobenzoic acid (TNB). Клетъчните концентрации на тиоли бяха изчислени въз основа на обем на клетките на E. coli от 6,7 × 10^-15 литра и клетъчна плътност A600 = 0,5 (еквивалентна на 1 × 10⁸ клетки ml^-1 култура). (Müller et al. 2016)

Определяне на глутатион in vivo с ултразвуков апарат за разрушаване на клетките

E.coli MG1655 се отглеждаше в минимална среда MOPS с общ обем 200ml до достигане на A600 от 0,5. Културата беше разделена на култури по 50 ml за стресова обработка. След 15 min инкубация с 0,79 mM алицин, 1 mM диамид или диметилсулфоксид (контрола) клетките бяха събрани при 4 000g и 4°C за 10 min. Клетките бяха промити два пъти с KPE буфер преди ресуспендиране на утайките в 700µl KPE буфер. За депротеинизация бяха добавени 300l 10% (w/v) сулфосалицилова киселина преди разрушаване на клетките чрез ултразвукова обработка (3 x 1 min; ултразвуков апарат VialTweeter ). Супернатантите бяха събрани след центрофугиране (30 min, 13 000g, 4°C). Концентрациите на сулфосалициловата киселина бяха намалени до 1% чрез добавяне на 3 обема KPE буфер. Измерванията на общия глутатион и GSSG бяха извършени, както е описано по-горе. Клетъчните концентрации на глутатион бяха изчислени въз основа на обем на клетките на E. coli от 6,7×10^-15 литра и клетъчна плътност A600 0,5 (еквивалентна на 1×10⁸ клетки ml^-1 култура). Концентрациите на GSH бяха изчислени чрез изваждане на 2[GSSG] от общия глутатион. (Müller et al. 2016)

Експресия на човешка mAspAT в E. coli с ултразвуков хомогенизатор

Единична колония на E. coli BL21 (DE3), носеща експресионния вектор, беше поставена в 30 mL среда Luria-Bertani (LB), съдържаща 100μg/mL ампицилин, и след това култивирана при 37ºC до достигане на оптична плътност (OD₆₀₀) от 0,6. Клетките бяха събрани чрез центрофугиране при 4 000 × g за 10 min и ресуспендирани в 3L прясна LB среда, съдържаща 100μg/mL ампицилин.
След това протеиновата експресия беше индуцирана с 1 mM isopropyl β-ᴅ-1-thiogalactopyranoside (IPTG) за 20 h при 16ºC. Клетките бяха събрани чрез центрофугиране при 8 000 × g за 15 min и промити с буфер A (20 mM NaH2PO4, 0,5 M NaCl, pH 7,4). От 3 L култура бяха получени приблизително 45g клетки (мокра маса). След центрофугиране клетъчните утайки бяха ресуспендирани в 40 mL (за 1 L култура) ледено студен буфер за екстракция A и лизирани чрез ултразвукова обработка при ледено студена температура с ултразвуковия апарат за разрушаване на клетките Hielscher UP400St. Клетъчният лизат беше центрофугиран при 12 000 rpm за 15 min за разделяне на разтворимата (супернатант) и утаената (утайка) фракция. (Jiang et al. 2015)

Свързани теми

Полезни факти

E.coli

Escherichia coli (E. coli) е грам-отрицателна, факултативно анаеробна, пръчковидна, колиформна бактерия от род Escherichia, която обикновено се среща в долната част на червата на топлокръвни организми (ендотерми). Съществуват голям брой щамове (или подтипове) на E. coli с разнообразни характеристики. Повечето щамове на E. coli са безвредни за хората, например щамовете B и K-12, които често се използват за научноизследователски приложения в лабораториите. Някои щамове обаче са вредни и могат да причинят сериозни заболявания.
E. coli играе важна роля в съвременното биологично инженерство и промишлената микробиология, тъй като бактерията лесно се поддава на манипулиране. Често срещани лабораторни приложения, които често включват използването на E. coli, например за създаване на рекомбинантна дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК) или за използването ѝ като моделен организъм.
E. coli е много универсален гостоприемник за производство на хетероложни протеини и са налични разнообразни системи за протеинова експресия за производство на рекомбинантни протеини в E. coli. Чрез използване на плазмиди, които позволяват високо ниво на протеинова експресия, в бактериите могат да се въвеждат гени, което дава възможност за производство на такива протеини в големи количества в промишлени ферментационни процеси.
E.coli се използват като клетъчни фабрики за производство на инсулин. Допълнителните приложения включват използване на модифицирани клетки на E. coli за разработване и производство на ваксини и имобилизирани ензими, за производство на биогорива, както и за биоремедиация.
Щамът K-12 е мутантна форма на E. coli, която свръхекспресира ензима алкална фосфатаза (ALP). Тази мутация възниква поради дефект в гена, който постоянно кодира ензима. Ако даден ген произвежда продукт без никакво инхибиране, това е известно като конститутивна активност. Тази конкретна мутантна форма се използва за изолиране и пречистване на ензима ALP.
Бактериите E. coli също се използват широко като клетъчни фабрики. Модифицирани микроорганизми (напр. бактерии) и растителни клетки могат да се използват като така наречените клетъчни фабрики. Тези генетично модифицирани клетки произвеждат молекули, химикали, полимери, протеини и други вещества, които се използват например във фармацевтичната, хранителната и химическата промишленост. За освобождаване на молекулите, произведени във вътрешността на такива биоинженерни клетки, ултразвуковият лизис е често използван метод за разрушаване на клетъчните стени и прехвърляне на целевите вещества в околната течност. Прочетете повече за лизиса на биоинженерни клетки!

Ултразвуково фрагментиране на ДНК чрез срязване

Ултразвуковите сили на срязване са често използван метод за освобождаване на молекули, органели и протеини от вътрешността на клетките, както и за разкъсване на ДНК веригите на части. Акустичната кавитация разрушава клетъчните стени и мембрани, за да се извлече ДНК от клетките и да се получат фрагменти с дължина около 600 – 800 bp, която е идеална за анализ.
Щракнете тук, за да научите повече за ултразвуковите хомогенизатори за фрагментиране на ДНК!

Литература / Източници

Azarnezhad A., Sharifi Z., Seyedabadi R., Hosseini A., Johari B., Sobhani Fard M. (2016): Cloning and Expression of Soluble Recombinant HIV-1 CRF35 Protease-HP Thioredoxin Fusion Protein. Avicenna J Med Biotechnol. 8(4), 2016. 175–181.
Jiang X., Wang J., Chang H.; Zhou Y. (2016): Recombinant expression, purification and crystallographic studies of the mature form of human mitochondrial aspartate aminotransferase. BioScience Trends 2016.
Müller A., Eller J., Albrecht F., Prochnow P., Kuhlmann K., Bandow J.E., Slusarenko A.J., Leichert L.I.O. (2016): Allicin Induces Thiol Stress in Bacteria through S-Allylmercapto Modification of Protein Cysteines. Journal of Biological Chemistry Vol. 291, No. 22, 2016. 11477–11490.
Rabausch U., Juergensen J., Ilmberger N., Böhnke S., Fischer S., Schubach B., Schulte M., Streit W. R. (2013): Functional Screening of Metagenome and Genome Libraries for Detection of Novel Flavonoid-Modifying Enzymes. Applied and Environmental Microbiology 79(15), 2013. 4551–4563.
Sauer M. (2014): MTV1 Pull-down Assay in Arabidopsis. bio-protocol Vol 4, Iss 12, Jun 20, 2014.
Waldminghaus T., Skarstad K. (2010): ChIP on Chip: surprising results are often artifacts. BMC Genomics 11, 2010. 414.

Високопроизводителна ултразвукова техника! Продуктовата гама на Hielscher обхваща целия спектър – от компактния лабораторен ултразвуков апарат през настолни устройства до изцяло промишлени ултразвукови системи.

Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори с размери от лабораторни до промишлени.