Ультразвуковой лизис E. coli

Бактерии E. coli являются наиболее часто используемыми бактериями в микробиологии и биотехнологии.
Ультразвуковые разрушители клеток обеспечивают надёжные и воспроизводимые результаты лизиса E. coli.
Интенсивная, но точно контролируемая кавитация и сдвиговые силы обеспечивают полное разрушение клеток и высокий выход экстракции (например, белков и ДНК).

Почему ультразвуковое разрушение клеток E. coli является предпочтительным методом?

Ультразвуковые гомогенизаторы, или ультразвуковые аппараты зондового типа, обладают рядом преимуществ для лизиса E. coli, поскольку интенсивный ультразвук эффективно разрушает клеточные стенки и мембраны. Ультразвуковые аппараты зондового типа широко используются для лизиса E. coli по следующим причинам:

Эффективное разрушение клеточных стенок: E. coli имеет полужёсткую клеточную стенку, состоящую из пептидогликана, которую бывает трудно разрушить традиционными методами лизиса. Ультразвуковой аппарат зондового типа генерирует интенсивные ультразвуковые волны, создающие кавитационные пузырьки в жидкости, окружающей клетки. При схлопывании этих пузырьков возникают высокоскоростные струи жидкости и ударные волны, которые механически разрушают клеточные стенки, эффективно высвобождая содержимое клеток, например биомолекулы.

Улучшенное проникновение: Ультразвуковые волны, генерируемые зондом / сонотродом, могут проникать глубоко в образец, достигая большего числа клеток E. coli и равномерно обрабатывая их. Это помогает обеспечить более равномерный лизис по всему объёму образца, повышая эффективность разрушения клеток.

Сокращение времени обработки: Энергия, передаваемая ультразвуковым аппаратом зондового типа, имеет высокую концентрацию и локализована, что обеспечивает быстрый и эффективный лизис клеток. По сравнению с другими методами, такими как разрушение с помощью шариков или ферментативный лизис, обработка ультразвуком позволяет выполнить лизис E. coli за несколько минут или даже секунд. В то время как многие альтернативные методы, например замораживание и оттаивание, требуют нескольких циклов обработки, ультразвуковой лизис вскрывает клетки за один технологический этап.

Контроль температуры: Современные ультразвуковые аппараты оснащены датчиками температуры и интеллектуальным программным обеспечением, позволяющим задать максимальную температуру процесса. Ультразвуковой аппарат автоматически приостанавливает работу при достижении предельной температуры и запускает обработку ультразвуком при достижении заданного значения температуры. Охлаждение образцов в ледяной бане является простым способом поддерживать низкую температуру образца и предотвращать его деградацию под воздействием нагрева.

Масштабируемость: Ультразвуковые аппараты зондового типа доступны в различных размерах, от ручных устройств до крупномасштабных промышленных моделей. Это делает их пригодными для обработки небольших объёмов в лаборатории или масштабирования для более крупных биотехнологических процессов, например производства вакцин или биосинтеза молекул.

Универсальность: Ультразвуковые аппараты могут использоваться для различных задач помимо лизиса клеток, таких как фрагментация ДНК сдвиговыми силами, экстракция белков, гомогенизация тканей, диспергирование наночастиц и эмульгирование. Таким образом, приобретение ультразвукового аппарата зондового типа обеспечивает универсальность в исследовательских или промышленных условиях.

Ультразвуковые аппараты зондового типа, такие как UP200St, являются надёжными гомогенизаторами тканей и разрушителями клеток, поэтому широко используются для подготовки образцов в генетике, например для лизиса E.coli

Экстракция белков из клеток E.coli эффективно выполняется с помощью ультразвукового зонда UP200St

Ультразвуковой аппарат зондового типа обладает множеством преимуществ для лизиса E. coli. Надёжный и точный контроль параметров ультразвукового процесса позволяет оптимизировать рабочие параметры, такие как мощность, продолжительность и обращение с образцами, для достижения желаемых результатов.

В этом руководстве объясняется, какой тип ультразвукового гомогенизатора лучше всего подходит для ваших задач пробоподготовки, таких как лизис, разрушение клеток, выделение белков, фрагментация ДНК и РНК в лабораторной, аналитической и исследовательской работе. Выберите оптимальный тип ультразвукового гомогенизатора с учётом вашей задачи, объёма и количества образцов, а также требуемой производительности. У Hielscher Ultrasonics есть идеальный ультразвуковой гомогенизатор для вас!

Ультразвуковая фрагментация ДНК часто используется как этап подготовки образцов при секвенировании нового поколения (NGS)

Электрофоретический анализ геномной ДНК E. coli EDL933, подвергнутой обработке ультразвуком в течение 0–15 min. L обозначает маркер длин фрагментов ДНК.
(исследование и изображение: ©Basselet et al. 2008)

Разрушение клеток с помощью ультразвуковой кавитации

Ультразвуковые гомогенизаторы зондового типа работают с частотой около 20 000 циклов в секунду (при 20kHz) и вызывают кавитацию в жидкостях или суспензиях. Акустическая кавитация создаёт микроскопические области с давлением, близким к вакууму, и высокими температурами, которые разрывают клетки. Хотя температура может достигать нескольких тысяч градусов Цельсия, объёмы кавитационных областей настолько малы, что они не вызывают существенного нагрева в ходе процесса. Создаваемая ультразвуком акустическая кавитация и сдвиговые силы перфорируют или разрушают клеточную мембрану бактериальных клеток, таких как E.coli. Ультразвуковые аппараты Hielscher позволяют точно контролировать параметры процесса, такие как интенсивность ультразвука, амплитуда, подводимая энергия и температура. Благодаря этому процесс ультразвукового лизиса можно оптимально адаптировать к типу клеток, клеточной культуре и цели процесса.

Преимущества ультразвукового лизиса

точный контроль лизиса (интенсивность, амплитуда, температура)
надёжные, воспроизводимые результаты
оптимальная адаптация к конкретным образцам
контроль температуры
для образцов от очень малых до очень больших объёмов (от µL до литров)
исключительно механическая обработка
удобная и безопасная эксплуатация
линейное масштабирование от лаборатории до производства

Ультразвуковое устройство VialTweeter позволяет одновременно подготавливать образцы в количестве до 10 флаконов при одинаковых условиях процесса. (Нажмите для увеличения!)

VialTweeter для ультразвукового лизиса

Ультразвуковой гомогенизатор в сравнении с другими методами лизиса

Хотя химический и ферментативный лизис могут быть проблематичными – поскольку химический лизис может изменять структуру белков и создавать проблемы при очистке, а ферментативный лизис требует длительной инкубации и не является воспроизводимым, – ультразвуковое разрушение представляет собой современный и быстрый метод разрушения клеток.
Ультразвуковой лизис основан исключительно на механических силах. Химические вещества не добавляются, а обработка ультразвуком разрушает клеточную стенку за счёт сдвиговых сил. Химический лизис может изменять структуру белка и создавать проблемы при очистке. Ферментативное разрушение требует длительной инкубации и не является воспроизводимым. Ультразвуковое разрушение клеток бактерий E.coli выполняется быстро, просто, надёжно и воспроизводимо. Именно поэтому ультразвуковые аппараты Hielscher используются в биологических и биохимических лабораториях по всему миру для подготовки образцов, преаналитических процедур, диагностики in vitro и разнообразных анализов.

Общие рекомендации по ультразвуковому лизису

Обработка ультразвуком является наиболее популярным методом лизиса очень малых, средних и больших количеств клеточных суспензий – от пиколитров до 100L/hr (с использованием ультразвуковой проточной ячейки). Клетки подвергаются лизису под действием сдвига в жидкости и кавитации. ДНК также фрагментируется сдвиговыми силами во время обработки ультразвуком, поэтому добавлять ДНКазу в клеточную суспензию не требуется.

Контроль температуры при ультразвуковом лизисе E.coli
Предварительное охлаждение образца и его выдерживание на льду во время обработки ультразвуком позволяют легко предотвратить термическую деградацию образца.
В идеале во время лизиса образцы следует поддерживать при температуре, близкой к температуре льда, однако для большинства образцов достаточно, чтобы температура не превышала температуру культуры или источника ткани. Поэтому рекомендуется держать суспензию на льду и обрабатывать её ультразвуком несколькими короткими импульсами по 5–10 sec с паузами по 10–30 sec. Во время пауз тепло может рассеиваться, восстанавливая низкую температуру. Для клеточных образцов большего объёма доступны различные реакторы с проточными ячейками, оснащённые охлаждающими рубашками.
Читайте здесь подробные советы и рекомендации для успешного ультразвукового лизиса!

Протоколы ультразвукового получения лизатов E. coli

Исследователи используют ультразвуковые гомогенизаторы Hielscher для разрушения клеток E.coli. Ниже представлены различные испытанные и проверенные протоколы лизиса E.coli с использованием ультразвуковых гомогенизаторов Hielscher для различных задач, связанных с E. coli.

Рост клеток, сшивание и получение клеточных экстрактов E. coli с помощью ультразвука

Для ChIP-Chip SeqA и РНК-полимеразы E. coli MG1655 или MG1655 ΔseqA выращивали при 37°C до OD₆₀₀ около 0,15 в 50 ml LB (+ 0,2% глюкозы), после чего добавляли 27 μl формальдегида (37%) на ml среды (конечная концентрация 1%). Сшивание проводили при медленном встряхивании (100 rpm) при комнатной температуре в течение 20 min, после чего реакцию останавливали добавлением 10 ml глицина концентрацией 2,5 M (конечная концентрация 0,5 M). Для экспериментов с тепловым шоком E. coli MG1655 выращивали в 65 ml среды LB при 30°C до OD₆₀₀ около 0,3. Затем 30 ml культуры переносили в предварительно прогретую колбу при 43°C, а оставшуюся часть сохраняли при 30°C. Сшивание и остановку реакции проводили, как описано выше, за исключением того, что клетки выдерживали при 30 или 43°C в течение 5 min перед дальнейшим медленным встряхиванием при комнатной температуре. Клетки собирали центрифугированием и дважды промывали холодным TBS (pH7.5). После ресуспендирования в 1 ml буфера для лизиса (10 mM Tris (pH 8,0), 20% сахарозы, 50 mM NaCl, 10 mM EDTA, 10 mg/ml лизоцима) и инкубации при 37°C в течение 30 min с последующим добавлением 4 ml буфера IP клетки обрабатывали ультразвуком на льду 12 раз по 30 sec с паузами по 30 sec, используя ультразвуковой процессор Hielscher UP400St при настройке мощности 100%. После центрифугирования в течение 10 min при 9000 g аликвоты супернатанта объёмом 800 μl хранили при -20°C. (Waldminghaus 2010)

Сверхпродукция и очистка ферментов с помощью ультразвукового зонда

Для сверхпродукции белков с декагистидиновой меткой (His10) E. coli BL21(DE3) трансформировали конструкциями pET19b. Ночную предварительную культуру собирали центрифугированием, а 1% использовали для инокуляции экспрессионной культуры. Клетки, несущие pET19mgtB, выращивали при 22°C до оптической плотности 0,7 при 600 nm (OD600). Культуру переносили в условия 17°C и индуцировали с помощью 100 μM IPTG. Через 16 h культуру собирали центрифугированием при 7 500 × g и 4°C. Клетки ресуспендировали в 50 mM фосфатно-солевом буфере (PBS) с 0,3 M NaCl при pH 7,4 и разрушали обработкой ультразвуком с помощью сонотрода S2 с микронаконечником на ультразвуковом аппарате Hielscher UP200St при коэффициенте заполнения импульсного цикла 0,5 и амплитуде 75%.
Сверхпродукцию GtfC с декагистидиновой меткой индуцировали при 37°C и OD₆₀₀ 0,6 с помощью 100 μM IPTG. Затем клетки инкубировали в течение 4 h, собирали и подвергали лизису, как описано выше для MgtB.
Неочищенные клеточные экстракты центрифугировали при 15 000 × g и 4°C для осаждения клеточных обломков. Осветлённые экстракты наносили на колонки HisTrap FF Crude объёмом 1 ml с использованием системы ÄKTAprime Plus. Ферменты очищали согласно протоколу производителя для градиентной элюции белков с His-меткой. Элюированные растворы белков дважды диализовали против 1 000 объёмов 50 mM PBS, pH 7,4, с 0,3 M NaCl при 4°C. Очистку анализировали с помощью 12% SDS-PAGE. Концентрацию белка определяли методом Брэдфорда с использованием Roti-Quant. (Rabausch et al. 2013)

Ультразвуковая экстракция белка из бактерий E. coli
Исследуемый белок-приманку (в данном случае MTV1 из Arabidopsis thaliana) объединяют с GST-меткой и экспрессируют в клетках BL21 Escherichia coli (E. coli).

Возьмите по одному осадку GST-MTV1 и GST (соответствующему 50 ml бактериальной культуры) и ресуспендируйте каждый в 2,5 mL экстракционного буфера, охлаждённого до температуры льда.
Используйте ультразвуковой аппарат UP100H (оснащённый сонотродом MS3 с микронаконечником для небольших объёмов около 2–5mL) для разрушения бактериальных клеток до их лизиса, о котором свидетельствуют снижение мутности и увеличение вязкости. Это необходимо выполнять на льду; рекомендуется обрабатывать ультразвуком с интервалами (например, 10 sec обработки ультразвуком, затем 10 sec паузы на льду и так далее). Необходимо следить за тем, чтобы интенсивность обработки ультразвуком не была слишком высокой. При обнаружении пенообразования или образования белого осадка интенсивность необходимо снизить.
Перенесите раствор лизированных бактерий в микроцентрифужные пробирки объёмом 1,5 mL и центрифугируйте при 4°C и 16 000 x g в течение 20 min.

Ультразвуковые зонды используют силы акустической кавитации для разрушения клеток и экстракции молекул и ДНК из E.coli.

Ультразвуковые аппараты зондового типа, такие как UP400St , используют принцип акустической кавитации для эффективного лизиса E.coli.

Анализ экспрессии и очистка рекомбинантного белка с помощью обработки ультразвуком

Осадок E. coli обрабатывали ультразвуком с помощью ультразвукового аппарата Hielscher UP100H. Для этого клеточный осадок ресуспендировали в охлаждённом буфере для лизиса (50 mM Tris-HCl pH=7,5, 100 mM NaCl, 5 mM DTT, 1 mM PMSF) и охлаждали на льду в течение 10 min. Затем клеточную суспензию обрабатывали ультразвуком 10 короткими импульсами по 10 s с последующими интервалами по 30 s для охлаждения. Наконец, клеточные обломки удаляли ультрацентрифугированием при 4°C в течение 15 min при 14 000 rpm. Для подтверждения экспрессии rPR супернатант разделяли в 12% полиакриламидном геле и анализировали с помощью SDS-PAGE и вестерн-блоттинга. Очистку rPR проводили с использованием смолы Ni2+-NTA (Invitrogen, USA) согласно руководству производителя. На этом этапе использовали метод очистки в нативных условиях. Чистоту очищенного белка оценивали с помощью электрофореза в 12% полиакриламидном геле и последующего окрашивания кумасси синим. Концентрацию очищенного белка измеряли с помощью набора Micro BCA для определения белка (PIERCE, USA). (Azarnezhad et al. 2016)

В этом видео показан ультразвуковой чашечный излучатель мощностью 200 ватт для диспергирования, гомогенизации, экстракции или дегазации лабораторных образцов.

Ультразвуковые гомогенизаторы для лизиса E. coli

Hielscher Ultrasonics разрабатывает, производит и поставляет высокопроизводительные ультразвуковые гомогенизаторы для надёжного и эффективного лизиса бактерий E. coli и других типов клеток, тканей и клеточных культур.
Широкий ассортимент ультразвуковых зондов, а также систем непрямой обработки ультразвуком позволяет нам предложить вам идеальный ультразвуковой гомогенизатор тканей для ваших задач разрушения клеток и экстракции.

Разработка, производство и консультирование – качество из Германии

Ультразвуковые аппараты Hielscher хорошо известны высочайшими стандартами качества и проектирования. Интеллектуальное программное обеспечение, интуитивно понятное меню, программируемые настройки и автоматическое протоколирование данных являются лишь некоторыми функциями ультразвуковых аппаратов Hielscher. Прочность и простота эксплуатации позволяют без труда интегрировать наши ультразвуковые аппараты в исследовательские и биотехнологические учреждения. Ультразвуковые аппараты Hielscher легко справляются даже с тяжёлыми условиями и сложной рабочей средой.

Hielscher Ultrasonics является компанией, сертифицированной по ISO, и уделяет особое внимание высокопроизводительным ультразвуковым аппаратам, отличающимся современными технологиями и удобством использования. Разумеется, ультразвуковые аппараты Hielscher соответствуют требованиям CE, а также требованиям UL, CSA и RoHs.

Приведённая ниже таблица даёт представление о приблизительной производительности обработки наших ультразвуковых аппаратов:

Объём партии	Расход	Рекомендуемые устройства
многолуночные / микротитровальные планшеты	неприменимо	UIP400MTP
CupHorn для флаконов или лабораторного стакана	неприменимо	Ультразвуковой CupHorn
ультразвуковой микропроточный реактор	неприменимо	GDmini2
до 10 флаконов с объёмом от 0,5 до 1,5mL	неприменимо	VialTweeter
от 0,5 до 1,5mL	неприменимо	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
неприменимо	от 10 до 100L/min	UIP16000
неприменимо	больше	кластер устройств UIP16000

Свяжитесь с нами! / Задайте нам вопрос!

Запросите дополнительную информацию

Пожалуйста, воспользуйтесь формой ниже, чтобы запросить дополнительную информацию об ультразвуковых гомогенизаторах тканей и дезинтеграторах клеток, их применении для лизиса и ценах. Мы будем рады обсудить с Вами Ваш процесс и предложить ультразвуковой гомогенизатор, соответствующий Вашим требованиям!

Адрес электронной почты (обязательно)

Номер телефона

Имя

Область интереса

В видео показана система ультразвуковой пробоподготовки UIP400MTP, которая обеспечивает надёжную подготовку образцов в любых стандартных многолуночных планшетах с помощью высокоинтенсивного ультразвука. Типичные области применения UIP400MTP включают лизис клеток, фрагментацию ДНК, РНК и хроматина, а также экстракцию белков.

Дополнительные протоколы ультразвукового лизиса E. coli

Модифицированные аллицином белки в E. coli с использованием ультразвукового VialTweeter

Определение содержания сульфгидрильных групп с помощью анализа с 5,5′-Dithiobis(2-nitrobenzoic acid) (DTNB)
Ночную культуру E. coli MG1655 использовали для инокуляции минимальной среды MOPS (1:100). Культуру выращивали в аэробных условиях до достижения A600 0,4. Культуру разделяли на три культуры объёмом 15 ml для стрессовой обработки. Необработанная культура служила отрицательным контролем. В одну из двух оставшихся культур добавляли 0,79 mM аллицина (128 μg ml-1), а в другую – 1 mM диамида. Культуры инкубировали в течение 15 min. Клетки из 5 ml каждой культуры собирали центрифугированием (8 525 × g, 4°C, 10 min). Клетки дважды промывали 1 ml PBS (137 mM NaCl, 2,7 mM KCl, 10 mM Na2HPO4, 2 mM KH2PO4, pH 7,4, хранившегося до использования в анаэробных условиях) и центрифугировали (13 000 × g, 4°C, 10 min). Клетки ресуспендировали в буфере для лизиса (PBS с 6 mM гидрохлорида гуанидиния, pH 7,4) перед разрушением при 4°C обработкой ультразвуком (VialTweeter – ультразвуковой аппарат, Hielscher GmbH, Германия) (3 × 1 min). Клеточные обломки осаждали центрифугированием (13 000 × g, 4 °C, 15 min). Супернатант переносили в макрокювету QS объёмом 3,5 ml (10 mm) с магнитным перемешивающим стержнем и смешивали с 1 ml буфера для лизиса. Оптическую плотность образцов контролировали при 412 nm с помощью спектрофотометра Jasco V-650, оснащённого термостатируемым держателем кювет PSC-718, при комнатной температуре. Добавляли 100μl раствора dithiobis(2-nitrobenzoic acid) концентрацией 3 mM. Оптическую плотность контролировали до достижения насыщения. Концентрацию тиолов рассчитывали с использованием коэффициента экстинкции ϵ₄₁₂ = 13 700 M^-1 cm^-1 для thio-2-nitrobenzoic acid (TNB). Концентрации клеточных тиолов рассчитывали исходя из объёма клеток E. coli 6,7 × 10^-15 литра и плотности клеток A600 = 0,5 (эквивалентно 1 × 10⁸ клеток ml^-1 культуры). (Müller et al. 2016)

Определение глутатиона in vivo с помощью ультразвукового разрушителя клеток

E.coli MG1655 выращивали в минимальной среде MOPS в общем объёме 200ml до достижения A600 0,5. Культуру разделяли на культуры объёмом 50 ml для стрессовой обработки. После 15 min инкубации с 0,79 mM аллицина, 1 mM диамида или диметилсульфоксидом (контроль) клетки собирали при 4 000g и 4°C в течение 10 min. Клетки дважды промывали буфером KPE перед ресуспендированием осадков в 700µl буфера KPE. Для депротеинизации добавляли 300l 10% (w/v) сульфосалициловой кислоты перед разрушением клеток обработкой ультразвуком (3 x 1 min; VialTweeter – ультразвуковой аппарат). Супернатанты собирали после центрифугирования (30 min, 13 000g, 4°C). Концентрации сульфосалициловой кислоты снижали до 1% добавлением 3 объёмов буфера KPE. Измерения общего глутатиона и GSSG выполняли, как описано выше. Концентрации клеточного глутатиона рассчитывали исходя из объёма клеток E. coli 6,7×10^-15 литра и плотности клеток A600 0,5 (эквивалентно 1×10⁸ клеток ml^-1 культуры). Концентрации GSH рассчитывали вычитанием 2[GSSG] из общего глутатиона. (Müller et al. 2016)

Экспрессия человеческой mAspAT в E. coli с использованием ультразвукового гомогенизатора

Одну колонию E. coli BL21 (DE3), несущую экспрессионный вектор, помещали в 30 mL среды Лурия–Бертани (LB), содержащей 100μg/mL ампициллина, а затем культивировали при 37ºC до тех пор, пока оптическая плотность (OD₆₀₀) не достигала 0,6. Клетки собирали центрифугированием при 4 000 × g в течение 10 min и ресуспендировали в 3L свежей среды LB, содержащей 100μg/mL ампициллина.
Затем экспрессию белка индуцировали с помощью 1 mM isopropyl β-ᴅ-1-thiogalactopyranoside (IPTG) в течение 20 h при 16ºC. Клетки собирали центрифугированием при 8 000 × g в течение 15 min и промывали буфером A (20 mM NaH2PO4, 0,5 M NaCl, pH 7,4). Из 3 L культуры получали приблизительно 45g клеток (влажная масса). После центрифугирования клеточные осадки ресуспендировали в 40 mL (на 1 L культуры) экстракционного буфера A, охлаждённого до температуры льда, и подвергали лизису обработкой ультразвуком при температуре, близкой к температуре льда, с использованием ультразвукового разрушителя клеток Hielscher UP400St. Клеточный лизат центрифугировали при 12 000 rpm в течение 15 min для разделения растворимой (супернатант) и осаждённой (осадок) фракций. (Jiang et al. 2015)

Связанные темы

Полезные сведения

E.coli

Escherichia coli (E. coli) является грамотрицательной, факультативно анаэробной, палочковидной колиформной бактерией рода Escherichia, которая обычно встречается в нижних отделах кишечника теплокровных организмов (эндотермов). Существует большое число штаммов (или подтипов) E. coli с разнообразными характеристиками. Большинство штаммов E. coli безвредны для человека, например штаммы B и K-12, которые часто используются для исследований в лабораториях. Однако некоторые штаммы вредны и могут вызывать серьёзные заболевания.
E. coli играет важную роль в современной биоинженерии и промышленной микробиологии, поскольку с этой бактерией легко проводить различные манипуляции. К распространённым лабораторным задачам, в которых часто используется E. coli, относятся, например, создание рекомбинантной дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) или использование в качестве модельного организма.
E. coli является весьма универсальным организмом-хозяином для производства гетерологичных белков; для получения рекомбинантных белков в E. coli доступны разнообразные системы экспрессии белков. С помощью плазмид, обеспечивающих высокий уровень экспрессии белка, в бактерии можно вводить гены, что позволяет производить такие белки в больших количествах в промышленных ферментационных процессах.
E.coli используются в качестве клеточных фабрик для производства инсулина. Другие применения включают использование модифицированных клеток E. coli для разработки и производства вакцин и иммобилизованных ферментов, производства биотоплива, а также для биоремедиации.
Штамм K-12 является мутантной формой E. coli, которая сверхэкспрессирует фермент щелочную фосфатазу (ALP). Эта мутация возникает из-за дефекта гена, который постоянно кодирует этот фермент. Если ген производит продукт без какого-либо ингибирования, это называется конститутивной активностью. Эта конкретная мутантная форма используется для выделения и очистки фермента ALP.
Бактерии E. coli также широко используются в качестве клеточных фабрик. Модифицированные микроорганизмы (например, бактерии) и растительные клетки могут использоваться как так называемые клеточные фабрики. Эти генетически модифицированные клетки производят молекулы, химические вещества, полимеры, белки и другие вещества, которые используются, например, в фармацевтической, пищевой и химической промышленности. Для высвобождения молекул, образующихся внутри таких биоинженерных клеток, ультразвуковой лизис является распространённым методом разрушения клеточных стенок и переноса целевых веществ в окружающую жидкость. Узнайте больше о лизисе биоинженерных клеток!

Ультразвуковая фрагментация ДНК сдвиговыми силами

Использование ультразвуковых сдвиговых сил является распространённым методом высвобождения молекул, органелл и белков из клеток, а также разрыва цепей ДНК на фрагменты. Акустическая кавитация разрушает клеточные стенки и мембраны, позволяя извлекать ДНК из клеток и получать фрагменты длиной около 600–800 bp, что идеально подходит для анализа.
Нажмите здесь, чтобы узнать больше об ультразвуковых гомогенизаторах для фрагментации ДНК!

Литература / Источники

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.

Высокопроизводительная ультразвуковая техника! Ассортимент продукции Hielscher охватывает весь спектр от компактного лабораторного ультразвукового аппарата через настольные устройства до полноценных промышленных ультразвуковых систем.

Hielscher Ultrasonics производит высокопроизводительные ультразвуковые гомогенизаторы от лабораторного до промышленного масштаба.