Hielscher Ultrasonics
Vi diskuterar gärna din process.
Ring oss: +49 3328 437-420
Mejla oss: [email protected]

Ultraljudslys av E. coli

  • E. coli-bakterier är de vanligast använda bakterierna inom mikrobiologi och bioteknik.
  • Ultraljudsbaserade celldisruptorer ger tillförlitliga och reproducerbara resultat vid lys av E. coli.
  • Intensiv men exakt reglerbar kavitation och skjuvkrafter leder till fullständig sönderdelning och höga extraktionsutbyten (t.ex. proteiner, DNA).

Varför är cellsönderdelning med ultraljud den föredragna metoden för E. coli?

Ultraljudshomogenisatorer eller ultraljudsapparater med sond erbjuder flera fördelar vid lys av E. coli, eftersom intensivt ultraljud effektivt sönderdelar cellväggar och membran. Ultraljudsapparater med sond används i stor utsträckning för lys av E. coli av följande skäl:

  • Effektiv sönderdelning av cellväggar: E. coli har en halvstyv cellvägg som består av peptidoglykan och som kan vara svår att bryta sönder med traditionella lysmetoder. En ultraljudsapparat med sond genererar intensiva ultraljudsvågor som skapar kavitationsbubblor i vätskan som omger cellerna. När dessa bubblor kollapsar genererar de vätskestrålar med hög hastighet och stötvågor som orsakar mekanisk sönderdelning av cellväggarna, vilket effektivt frigör cellinnehåll såsom biomolekyler.
  • Förbättrad inträngning: Ultraljudsvågorna som genereras av sonden / sonotroden kan tränga djupt in i provet, nå ett större antal E. coli-celler och behandla dem jämnt. Detta bidrar till att säkerställa en jämnare lys i hela provet, vilket ger effektivare cellsönderdelning.
  • Kortare bearbetningstid: Energin som tillförs av ultraljudsapparaten med sond är starkt koncentrerad och lokaliserad, vilket leder till snabb och effektiv celllys. Jämfört med andra metoder som sönderdelning med kulor eller enzymatisk lys kan ultraljudsbehandling åstadkomma lys av E. coli inom minuter eller till och med sekunder. Medan många alternativa tekniker, såsom frysning och upptining, kräver flera behandlingsomgångar, öppnar ultraljudslys cellerna i ett enda processteg.
  • Temperaturreglering: Moderna ultraljudsapparater är utrustade med temperatursensorer och intelligent programvara som gör det möjligt att ställa in en maximal processtemperatur. Ultraljudsapparaten pausar automatiskt när temperaturgränsen nås och startar ultraljudsbehandlingen när en inställd temperaturpunkt nås. Kylning av proverna i ett isbad är en enkel metod för att hålla provtemperaturen låg och förhindra värmeinducerad nedbrytning av proverna.
  • Skalbarhet: Ultraljudsapparater med sond finns i olika storlekar, från handhållna apparater till storskaliga industrimodeller. Detta gör dem lämpliga för bearbetning av små volymer i laboratoriet eller för uppskalning till större bioprocesstillämpningar, t.ex. vaccinproduktion eller biosyntes av molekyler.
  • Mångsidighet: Ultraljudsapparater kan användas för olika tillämpningar utöver celllys, såsom skjuvning av DNA, proteinextraktion, vävnadshomogenisering, dispergering av nanopartiklar och emulgering. En investering i en ultraljudsapparat med sond ger därför mångsidighet i forsknings- eller industrimiljöer.
  • Ultraljudsapparater av sondtyp, såsom UP200St, är tillförlitliga vävnadshomogenisatorer och cellkrossar och används därför i stor utsträckning för provberedning inom genetik, t.ex. för lys av E.coli

    Proteinextraktion från E.coli-celler utförs effektivt med ultraljudssonden UP200St

    En ultraljudsapparat med sond erbjuder många fördelar vid lys av E. coli. Den tillförlitliga och exakta regleringen av ultraljudsprocessens parametrar gör det möjligt att optimera driftsparametrar såsom effekt, varaktighet och provhantering för att uppnå önskade resultat.
     

    Informationsförfrågan



     

    Så väljer man rätt ultraljudsprocessor för celldisruption och proteinextraktion inom forskning och analysDenna handledning förklarar vilken typ av ultraljudsprocessor som lämpar sig bäst för provberedningsuppgifter som lys, celldisruption, proteinisolering samt DNA- och RNA-fragmentering i laboratorier, analys och forskning. Välj den optimala typen av ultraljudsprocessor för er tillämpning, provvolym, antal prover och genomströmning. Hielscher Ultrasonics har den optimala ultraljudshomogenisatorn för er!
    Denna handledning förklarar vilken typ av ultraljudsprocessor som lämpar sig bäst för provberedningsuppgifter som lys, celldisruption, proteinisolering samt DNA- och RNA-fragmentering i laboratorier, analys och forskning. Välj den optimala typen av ultraljudsprocessor för er tillämpning, provvolym, antal prover och genomströmning. Hielscher Ultrasonics har den optimala ultraljudshomogenisatorn för er!
    DNA-fragmentering med ultraljud används ofta som ett provberedningssteg vid nästa generations sekvensering (NGS)

    Elektroforetiska analyser av genomiskt DNA från E. coli EDL933 som utsatts för 0 – 15 min ultraljudsbehandling. L anger DNA-stegen.
    (studie och bild: ©Basselet et al. 2008)

    Cellsönderdelning med ultraljudskavitation

    Ultraljudshomogenisatorer av sondtyp arbetar med cirka 20 000 cykler per sekund (vid 20kHz) och orsakar kavitation i vätskor eller suspensioner. Akustisk kavitation skapar mikroskopiska områden med vakuumliknande tryck och höga temperaturer som sliter sönder celler. Även om temperaturerna kan nå flera tusen grader Celsius är kavitationsvolymerna så små att de inte värmer upp processen nämnvärt. Akustisk kavitation och skjuvkrafter som genereras av ultraljud perforerar eller bryter sönder cellmembranet hos bakterieceller såsom E.coli. Hielschers ultraljudsapparater möjliggör exakt kontroll över processparametrar såsom ultraljudsintensitet, amplitud, energitillförsel och temperatur. Därmed kan ultraljudslysprocessen anpassas optimalt till celltypen, cellkulturen och processmålet.
     

    Fördelar med ultraljudslys

    • exakt kontroll över lysen (intensitet, amplitud, temperatur)
    • tillförlitliga, reproducerbara resultat
    • optimal anpassning till specifika prover
    • temperaturkontroll
    • för mycket små till mycket stora prover (µL till liter)
    • rent mekanisk behandling
    • användarvänlig, säker drift
    • linjär uppskalning från laboratorium till produktion
    Ultraljudsapparaten VialTweeter möjliggör samtidig provberedning av upp till 10 provflaskor under samma processförhållanden. (Klicka för att förstora!)

    VialTweeter för ultraljudslys

    Informationsförfrågan



    Ultraljudshomogenisator jämfört med andra lystekniker

    Kemisk och enzymatisk lys kan vara problematisk – eftersom kemisk lys kan förändra proteinstrukturer och medföra reningsproblem, medan enzymatisk lys kräver långa inkubationstider och inte är reproducerbar – men ultraljudsdisruption är en avancerad, snabb metod för celldisruption.
    Ultraljudslys bygger enbart på mekaniska krafter. Inga kemikalier tillsätts; ultraljudsbehandlingen bryter sönder cellväggen genom skjuvkrafter. Kemisk lys kan förändra proteinstrukturen och medföra reningsproblem. Enzymatisk disruption kräver långa inkubationstider och är inte reproducerbar. Ultraljudsdisruption av E.coli-bakterieceller är snabb, enkel, tillförlitlig och reproducerbar. Därför används Hielschers ultraljudsapparater i biologiska och biokemiska laboratorier världen över för provberedning, preanalytik, in vitro-diagnostik och en mängd olika analyser.

    Allmänna rekommendationer för ultraljudslys

    Ultraljudsbehandling är den mest populära tekniken för lysering av mycket små, medelstora och stora mängder cellsuspensioner – från pikoliter upp till 100L/hr (med en ultraljudsflödescell). Celler lyseras genom skjuvkrafter i vätskan och kavitation. DNA fragmenteras också av skjuvkrafter under ultraljudsbehandlingen, så det är inte nödvändigt att tillsätta DNase till cellsuspensionen.
     

    Temperaturkontroll vid ultraljudslys av E.coli
    Ultraljudscellsönderdelare UP100H (100W) för cellsönderdelning och extraktion av växtämnen.Genom att förkyla provet och hålla det på is under ultraljudsbehandlingen kan termisk nedbrytning av provet enkelt förhindras.
    Helst bör prover hållas iskalla under lysen, men för de flesta prover räcker det att temperaturen inte överstiger temperaturen hos den ursprungliga kulturen eller vävnaden. Därför rekommenderas att suspensionen hålls på is och behandlas med flera korta ultraljudspulser på 5–10 sekunder och pauser på 10–30 sekunder. Under pauserna kan värmen avledas så att en låg temperatur återställs. För större cellprover finns olika flödescellsreaktorer med kylmantlar tillgängliga.
    Läs detaljerade tips och rekommendationer för framgångsrik ultraljudslys här!

    Protokoll för beredning av E. coli-lysat med ultraljud

    Forskare använder Hielschers ultraljudshomogenisatorer för celldisruption av E.coli. Nedan hittar du olika testade och beprövade protokoll för lys av E.coli med Hielschers ultraljudshomogenisatorer för olika E. coli-relaterade tillämpningar.
     

    Ultraljudshomogenisator UP100HDet här videoklippet visar ultraljudshomogenisatorn UP100H från Hielscher, en ultraljudsprocessor som används i stor utsträckning för provberedning i laboratorier.

    Cellodling, tvärbindning och beredning av E. coli-cellextrakt med ultraljud

    För ChIP-Chip av SeqA och RNA-polymeras odlades E. coli MG1655 eller MG1655 ΔseqA vid 37°C till ett OD600 på cirka 0,15 i 50 ml LB (+ 0,2% glukos) innan 27 μl formaldehyd (37%) per ml medium tillsattes (slutkoncentration 1%). Tvärbindning utfördes under långsam skakning (100 rpm) vid rumstemperatur i 20 min, varefter reaktionen avbröts med 10 ml 2,5 M glycin (slutkoncentration 0,5 M). För värmechockexperiment odlades E. coli MG1655 i 65 ml LB-medium vid 30°C till ett OD600 på cirka 0,3. Därefter överfördes 30 ml av kulturen till en förvärmd kolv vid 43°C och resten hölls vid 30°C. Tvärbindning och avbrytande av reaktionen utfördes enligt beskrivningen ovan, med undantaget att cellerna hölls vid 30 eller 43°C i 5 min före ytterligare långsam skakning vid rumstemperatur. Cellerna samlades in genom centrifugering och tvättades två gånger med kall TBS (pH7.5). Efter resuspendering i 1 ml lysbuffert (10 mM Tris (pH 8,0), 20% sackaros, 50 mM NaCl, 10 mM EDTA, 10 mg/ml lysozym) och inkubering vid 37°C i 30 min, följt av tillsats av 4 ml IP-buffert, ultraljudsbehandlades cellerna på is 12 gånger i 30 sek med pauser på 30 sek med Hielschers ultraljudsprocessor UP400St vid en effektinställning på 100%. Efter centrifugering i 10 min vid 9000 g förvarades alikvoter om 800 μl av supernatanten vid -20°C. (Waldminghaus 2010)
     

    Överproduktion och rening av enzymer med en ultraljudssond

    Ultraljudsapparaten UP100H är en laboratoriehomogenisator som ofta används för provberedning av cellodlingsplattor.För överproduktion av dekahistidinmärkta (His10) proteiner transformerades E. coli BL21(DE3) med pET19b-konstruktioner. En förkultur som odlats över natten skördades genom centrifugering, och 1% användes för att inokulera en expressionskultur. Celler som bar pET19mgtB odlades vid 22°C tills en optisk densitet vid 600 nm (OD600) på 0,7 uppnåddes. Kulturen överfördes till 17°C och inducerades med 100 μM IPTG. Efter 16 h skördades kulturen genom centrifugering vid 7 500 × g vid 4°C. Cellerna resuspenderades i 50 mM fosfatbuffrad saltlösning (PBS) med 0,3 M NaCl vid pH 7,4 och sönderdelades genom ultraljudsbehandling med en S2-sonotrod med mikrospets på Hielschers ultraljudsapparat UP200St med en cykel på 0,5 och en amplitud på 75%.
    Överproduktionen av dekahistidinmärkt GtfC inducerades vid 37°C vid ett OD600 på 0,6 med 100 μM IPTG. Cellerna inkuberades därefter i 4 h, skördades och lyserades enligt beskrivningen ovan för MgtB.
    Råa cellextrakt centrifugerades vid 15 000 × g och 4°C för att sedimentera cellresterna. De klarade extrakten applicerades på HisTrap FF Crude-kolonner på 1 ml med hjälp av ett ÄKTAprime Plus-system. Enzymerna renades enligt tillverkarens protokoll för gradienteluering av His-märkta proteiner. Eluerade proteinlösningar dialyserades två gånger mot 1 000 volymer 50 mM PBS, pH 7,4, med 0,3 M NaCl vid 4°C. Reningen analyserades med 12% SDS-PAGE. Proteinkoncentrationen bestämdes med Bradfordmetoden med hjälp av Roti-Quant. (Rabausch et al. 2013)
     

    Ultraljudsextraktion av protein från E. coli-bakterier
    Ett betesprotein av intresse (i detta fall MTV1 från Arabidopsis thaliana) fusioneras med en GST-tagg och uttrycks i BL21-celler av Escherichia coli (E. coli).

    1. Ta en pellet vardera av GST-MTV1 och GST (motsvarande 50 ml bakteriekultur) och resuspendera vardera i 2,5 mL iskall extraktionsbuffert.
    2. Använd en ultraljudsapparat UP100H (utrustad med MS3-sonotrod med mikrospets för små volymer på cirka 2–5mL) för att sönderdela bakteriecellerna tills de är lyserade, vilket indikeras av minskad opacitet och ökad viskositet. Detta måste utföras på is, och det rekommenderas att ultraljudsbehandla i intervaller (t.ex. 10 sek ultraljudsbehandling följt av 10 sek paus på is och så vidare). Var noga med att inte ultraljudsbehandla med för hög intensitet. Om skumbildning eller bildning av en vit fällning observeras måste intensiteten sänkas.
    3. Överför lösningen med lyserade bakterier till mikrocentrifugrör på 1,5 mL och centrifugera vid 4°C, 16 000 x g i 20 min.

     

    Ultraljudssonder använder krafterna från akustisk kavitation för att sönderdela celler och extrahera molekyler och DNA från E.coli.

    Ultraljudsapparater av sondtyp såsom UP400St använder principen för akustisk kavitation för effektiv lysering av E.coli.

    Expressionsanalys och rening av rekombinant protein med ultraljudsbehandling

    E. coli-pelleten ultraljudsbehandlades med Hielscher-ultraljudsapparaten UP100H. För detta ändamål resuspenderades cellpelleten i kyld lysbuffert (50 mM Tris-HCl pH=7,5, 100 mM NaCl, 5 mM DTT, 1 mM PMSF) och kyldes på is i 10 min. Därefter ultraljudsbehandlades cellsuspensionen med 10 korta pulser om 10 s med efterföljande intervall om 30 s för kylning. Slutligen avlägsnades cellrester genom ultracentrifugering vid 4°C i 15 min vid 14 000 rpm. För att bekräfta rPR-uttrycket kördes supernatanten på en 12% polyakrylamidgel och analyserades med SDS-PAGE och Western blotting. Rening av rPR utfördes med Ni2+-NTA-harts (Invitrogen, USA) enligt tillverkarens anvisningar. I detta steg användes en reningsmetod under nativa förhållanden. Det renade proteinets renhet bedömdes med elektrofores på en 12% polyakrylamidgel och efterföljande färgning med Coomassieblått. Koncentrationen av renat protein mättes med Micro BCA protein assay kit (PIERCE, USA). (Azarnezhad et al. 2016)
     

    Ultraljuds-Cuphorn (200 watt)Denna video visar en ultraljuds-cuphorn på 200 watt för dispergering, homogenisering, extraktion eller avgasning av laboratorieprover.
    Denna video visar en ultraljuds-cuphorn på 200 watt för dispergering, homogenisering, extraktion eller avgasning av laboratorieprover.

    Ultraljudshomogenisatorer för lysering av E. coli

    Hielscher Ultrasonics utvecklar, tillverkar och levererar högpresterande ultraljudshomogenisatorer för tillförlitlig och effektiv lysering av E. coli-bakterier och andra celltyper, vävnader och cellkulturer.
    Det breda sortimentet av ultraljudssonder och system för indirekt ultraljudsbehandling gör att vi kan erbjuda dig den idealiska ultraljudshomogenisatorn för vävnad för din tillämpning inom celluppslutning och extraktion.

    Konstruktion, tillverkning och rådgivning – kvalitet tillverkad i Tyskland

    Hielschers ultraljudsapparater kan fjärrstyras via webbläsare. Parametrarna för ultraljudsbehandlingen kan övervakas och anpassas exakt till processkraven.Hielschers ultraljudsapparater är välkända för sina allra högsta kvalitets- och konstruktionsstandarder. Smart programvara, intuitiv meny, programmerbara inställningar och automatisk dataloggning är bara några av funktionerna hos Hielschers ultraljudsapparater. Robusthet och enkel användning möjliggör smidig integrering av våra ultraljudsapparater i forsknings- och bioteknikanläggningar. Även tuffa förhållanden och krävande miljöer hanteras enkelt av Hielschers ultraljudsapparater.

    Hielscher Ultrasonics är ett ISO-certifierat företag och lägger särskild vikt vid högpresterande ultraljudsapparater med den senaste tekniken och hög användarvänlighet. Självklart är Hielschers ultraljudsapparater CE-kompatibla och uppfyller kraven enligt UL, CSA och RoHs.

    Tabellen nedan ger dig en uppfattning om våra ultraljudsapparaters ungefärliga bearbetningskapacitet:

    Satsvolym Flödeshastighet Rekommenderade apparater
    flerbrunns- / mikrotiterplattor n.a. UIP400MTP
    CupHorn för provflaskor eller bägare n.a. Ultraljuds-CupHorn
    mikroflödesreaktor med ultraljud n.a. GDmini2
    upp till 10 provflaskor med 0,5 till 1,5mL n.a. VialTweeter
    0,5 till 1,5mL n.a. VialTweeter
    1 till 500mL 10 till 200mL/min UP100H
    10 till 2000mL 20 till 400mL/min UP200Ht, UP400St
    0,1 till 20L 0,2 till 4L/min UIP2000hdT
    10 till 100L 2 till 10L/min UIP4000
    n.a. 10 till 100L/min UIP16000
    n.a. högre kluster av UIP16000

    Kontakta oss! / Fråga oss!

    Be om mer information

    Använd formuläret nedan för att begära ytterligare information om ultraljudshomogenisatorer för vävnad och ultraljudsapparater för cellsönderdelning, lystillämpningar och priser. Vi diskuterar gärna er process med er och erbjuder en ultraljudshomogenisator som uppfyller era krav!





    Ultraljudsprocessorn UIP400MTP för ultraljudsbehandling av flerbrunnsplattorVideon visar ultraljudssystemet UIP400MTP för provberedning, som möjliggör tillförlitlig provberedning i alla standardiserade flerbrunnsplattor med högintensivt ultraljud. Typiska tillämpningar för UIP400MTP omfattar cellys, fragmentering av DNA, RNA och kromatin samt proteinextraktion.
    Videon visar ultraljudssystemet UIP400MTP för provberedning, som möjliggör tillförlitlig provberedning i alla standardiserade flerbrunnsplattor med högintensivt ultraljud. Typiska tillämpningar för UIP400MTP omfattar cellys, fragmentering av DNA, RNA och kromatin samt proteinextraktion.

    Ytterligare protokoll för ultraljudslysering av E. coli

    Allicinmodifierade proteiner i E. coli med hjälp av en VialTweeter för ultraljudsbehandling

    VialTweeter vid ultraljudsprocessorn UP200STBestämning av sulfhydrylhalt med en analys med 5,5′-ditiobis(2-nitrobensoesyra) (DTNB)
    En övernattskultur av E. coli MG1655 användes för att inokulera MOPS-minimalmedium (1:100). Kulturen odlades aerobt tills ett A600 på 0,4 uppnåddes. Kulturen delades upp i tre 15-ml-kulturer för stressbehandling. En obehandlad kultur fungerade som negativ kontroll. Till de två återstående kulturerna tillsattes 0,79 mM allicin (128 μg ml-1) respektive 1 mM diamid. Kulturerna inkuberades i 15 min. 5 ml av varje kultur skördades genom centrifugering (8 525 × g, 4°C, 10 min). Cellerna tvättades två gånger med 1 ml PBS (137 mM NaCl, 2,7 mM KCl, 10 mM Na2HPO4, 2 mM KH2PO4, pH 7,4, förvarad anaerobt före användning) och centrifugerades (13 000 × g, 4°C, 10 min). Cellerna resuspenderades i lysbuffert (PBS med 6 mM guanidinium-HCl, pH 7,4) före uppslutning vid 4°C genom ultraljudsbehandling (VialTweeter ultraljudsapparat, Hielscher GmbH, Tyskland) (3 × 1 min). Cellrester samlades i en pellet genom centrifugering (13 000 × g, 4 °C, 15 min). Supernatanten överfördes till en 3,5-ml QS-makrokyvett (10 mm) med en magnetomrörarstav och blandades med 1 ml lysbuffert. Provernas absorbans följdes vid 412 nm med en Jasco V-650-spektrofotometer utrustad med den temperaturreglerade kyvetthållaren PSC-718 vid rumstemperatur. 100μl av en 3 mM lösning av ditiobis(2-nitrobensoesyra) tillsattes. Absorbansen följdes tills den nådde mättnad. Tiolkoncentrationen beräknades med hjälp av extinktionskoefficienten ϵ412 = 13 700 M-1 cm-1 för tio-2-nitrobensoesyra (TNB). Cellulära tiolkoncentrationer beräknades utifrån en volym hos E. coli-celler på 6,7 × 10-15 liter och en celldensitet på A600 = 0,5 (motsvarande 1 × 108 celler ml-1 odling). (Müller et al. 2016)
     

    Bestämning av glutation in vivo med en ultraljudscellkross

    E.coli MG1655 odlades i MOPS-minimalmedium i en total volym på 200ml tills ett A600 på 0,5 uppnåddes. Odlingen delades upp i 50-ml-odlingar för stressbehandling. Efter 15 min inkubation med 0,79 mM allicin, 1 mM diamid eller dimetylsulfoxid (kontroll) skördades cellerna vid 4 000g och 4°C i 10 min. Cellerna tvättades två gånger med KPE-buffert innan pelletarna resuspenderades i 700µl KPE-buffert. För avproteinisering tillsattes 300l 10% (w/v) sulfosalicylsyra innan cellerna sönderdelades genom ultraljudsbehandling (3 x 1 min; VialTweeter ultraljudsapparat). Supernatanterna samlades in efter centrifugering (30 min, 13 000g, 4°C). Koncentrationerna av sulfosalicylsyra sänktes till 1% genom tillsats av 3 volymer KPE-buffert. Mätningar av totalt glutation och GSSG utfördes enligt beskrivningen ovan. Cellulära glutationkoncentrationer beräknades utifrån en volym hos E. coli-celler på 6,7×10-15 liter och en celldensitet på A600 0,5 (motsvarande 1×108 celler ml-1 odling). GSH-koncentrationerna beräknades genom att subtrahera 2[GSSG] från totalt glutation. (Müller et al. 2016)

    Uttryck av humant mAspAT i E. coli med en ultraljudshomogenisator

    Ultraljudscelldisruptor UP400St (400W) för extraktion av intracellulärt material (t.ex. proteiner, organeller, DNA, RNA etc.)Den enskilda kolonin av E. coli BL21 (DE3) som bar expressionsvektorn odlades sedan i 30 mL Luria-Bertani-medium (LB) innehållande 100μg/mL ampicillin vid 37ºC tills den optiska densiteten (OD600) nådde 0,6. Cellerna skördades genom centrifugering vid 4 000 × g i 10 min och resuspenderades i 3L färskt LB-medium innehållande 100μg/mL ampicillin.
    Därefter inducerades proteinuttrycket med 1 mM isopropyl-β-ᴅ-1-tiogalaktopyranosid (IPTG) under 20 h vid 16ºC. Cellerna skördades genom centrifugering vid 8 000 × g i 15 min och tvättades med buffert A (20 mM NaH2PO4, 0,5 M NaCl, pH 7,4). Ungefär 45g (våtvikt) celler erhölls från 3 L odling. Efter centrifugering resuspenderades cellpelletarna i 40 mL (för 1 L odling) iskall extraktionsbuffert A och lyserades genom ultraljudsbehandling vid iskall temperatur med Hielscher ultraljudscellkross UP400St. Celllysatet centrifugerades vid 12 000 rpm i 15 min för att separera lösliga (supernatant) och utfällda (pellet) fraktioner. (Jiang et al. 2015)
     



    Fakta värda att känna till

    E.coli

    Escherichia coli (E. coli) är en gramnegativ, fakultativt anaerob, stavformad, koliform bakterie av släktet Escherichia som vanligen finns i den nedre delen av tarmen hos varmblodiga organismer (endotermer). Det finns ett stort antal E. coli-stammar (eller undertyper) med olika egenskaper. De flesta E. coli-stammar är ofarliga för människor, t.ex. stammarna B och K-12 som ofta används för forskning i laboratorier. Vissa stammar är dock skadliga och kan orsaka allvarlig sjukdom.
    E. coli spelar en viktig roll inom modern bioteknik och industriell mikrobiologi eftersom bakterien är lätt att manipulera. Vanliga laboratorietillämpningar där E. coli ofta används är t.ex. framställning av rekombinant deoxiribonukleinsyra (DNA) eller användning som modellorganism.
    E. coli är en mycket mångsidig värd för produktion av heterologa proteiner, och det finns många olika proteinuttryckssystem för att producera rekombinanta proteiner i E. coli. Med hjälp av plasmider som möjliggör högt proteinuttryck kan gener föras in i bakterierna, vilket gör det möjligt att producera sådana proteiner i stora mängder i industriella fermenteringsprocesser.
    E.coli används som cellfabriker för att producera insulin. Ytterligare tillämpningar omfattar användning av modifierade E. coli-celler för att utveckla och producera vacciner och immobiliserade enzymer, för att producera biobränslen samt för bioremediering.
    Stammen K-12 är en mutantform av E. coli som överuttrycker enzymet alkaliskt fosfatas (ALP). Denna mutation uppstår på grund av en defekt i den gen som ständigt kodar för enzymet. Om en gen producerar en produkt utan någon hämning kallas detta konstitutiv aktivitet. Denna specifika mutantform används för isolering och rening av ALP-enzymet.
    E. coli-bakterier används också i stor utsträckning som cellfabriker. Modifierade mikroorganismer (t.ex. bakterier) och växtceller kan användas som så kallade cellfabriker. Dessa genetiskt modifierade celler producerar molekyler, kemikalier, polymerer, proteiner och andra ämnen som används exempelvis inom läkemedelsindustrin, livsmedelsindustrin och den kemiska industrin. För att frigöra de molekyler som produceras inuti sådana biotekniskt modifierade celler är ultraljudslys en vanlig metod för att bryta sönder cellväggarna och överföra målämnena till den omgivande vätskan. Läs mer om lys av biotekniskt modifierade celler!

    DNA-skjuvning med ultraljud

    Skjuvkrafter som alstras av ultraljud är en vanligt använd metod för att frigöra molekyler, organeller och proteiner från cellens inre samt för att bryta DNA-strängar i bitar. Akustisk kavitation bryter sönder cellväggarna och membranen för att extrahera DNA från celler och generera fragment med en längd på cirka 600–800 bp, vilket är idealiskt för analys.
    Klicka här för att läsa mer om ultraljudshomogenisatorer för DNA-fragmentering!

    Litteratur / Referenser


    Högpresterande ultraljudsteknik! Hielschers produktsortiment täcker hela spektrumet från den kompakta ultraljudsapparaten för laboratorier via bänkenheter till fullskaliga industriella ultraljudssystem.

    Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer från laboratorieskala till industriell skala.

    Vi diskuterar gärna din process.

    ✕