Escherichia coli ( / ˌ ɛ ʃ ə r ɪ k i ə k oʊ l aɪ / ), [1] [2] también conocido como E. coli ( / ˌ i k oʊ l aɪ / ), [2] es un Gram-negativas , anaeróbicas facultativas , con forma de barra , bacteria coliforme del género Escherichia que se encuentra comúnmente en la parte inferior del intestinode organismos de sangre caliente . [3] [4] La mayoría de las cepas de E. coli son inofensivas, pero algunos serotipos ( EPEC , ETEC , etc.) pueden causar intoxicaciones alimentarias graves en sus huéspedes y, en ocasiones, son responsables de incidentes de contaminación alimentaria que provocan la retirada de productos. [5] [6] Las cepas inofensivas son parte de la microbiota normal del intestino y pueden beneficiar a sus huéspedes al producir vitamina K 2 , [7] y prevenir la colonización del intestino con bacterias patógenas., tener una relación mutualista . [8] [9] La E. coli se expulsa al medio ambiente dentro de la materia fecal. La bacteria crece masivamente en materia fecal fresca en condiciones aeróbicas durante 3 días, pero su número disminuye lentamente después. [10]
E. coli y otros anaerobios facultativos constituyen aproximadamente el 0,1% de la microbiota intestinal, [11] y la transmisión fecal-oral es la ruta principal a través de la cual las cepas patógenas de la bacteria causan la enfermedad. Las células pueden sobrevivir fuera del cuerpo durante un período de tiempo limitado, lo que las convierte en posibles organismos indicadores para analizar muestras ambientales en busca de contaminación fecal . [12] [13] Sin embargo, un creciente cuerpo de investigación ha examinado E. coli ambientalmente persistente que puede sobrevivir durante muchos días y crecer fuera de un huésped. [14]
La bacteria se puede cultivar y cultivar de manera fácil y económica en un entorno de laboratorio, y se ha investigado intensamente durante más de 60 años. E. coli es un quimioheterótrofo cuyo medio químicamente definido debe incluir una fuente de carbono y energía. [15] E. coli es el organismo modelo procariota más ampliamente estudiado y una especie importante en los campos de la biotecnología y la microbiología , donde ha servido como organismo huésped para la mayor parte del trabajo con ADN recombinante . En condiciones favorables, la reproducción tarda tan solo 20 minutos. [dieciséis]
E. coli es una bacteria coliforme gramnegativa , anaerobia facultativa , no esporulante . [17] Las células suelen tener forma de varilla y miden aproximadamente 2,0 μm de largo y 0,25 a 1,0 μm de diámetro, con un volumen celular de 0,6 a 0,7 μm 3 . [18] [19] [20] Los antibióticos pueden tratar eficazmente las infecciones por E. coli fuera del tracto digestivo y la mayoría de las infecciones intestinales, pero no se utilizan para tratar las infecciones intestinales por una cepa de estas bacterias. [21] Los flagelos que permiten que las bacterias naden tienen una disposición peritrica .[22] También se adhiere y borra las microvellosidades de los intestinos a través de una molécula de adhesión conocida como intimina . [23]
E. coli puede vivir en una amplia variedad de sustratos y usa fermentación ácida mixta en condiciones anaeróbicas, produciendo lactato , succinato , etanol , acetato y dióxido de carbono . Dado que muchas vías en la fermentación de ácidos mixtos producen gas hidrógeno , estas vías requieren que los niveles de hidrógeno sean bajos, como es el caso cuando E. coli vive junto con organismos consumidores de hidrógeno, como metanógenos o bacterias reductoras de sulfato . [24]
Además, el metabolismo de E. coli puede reconfigurarse para utilizar únicamente CO 2 como fuente de carbono para la producción de biomasa. En otras palabras, el metabolismo de este heterótrofo obligado se puede alterar para mostrar capacidades autótrofas mediante la expresión heteróloga de genes de fijación de carbono , así como la formiato deshidrogenasa y la realización de experimentos de evolución de laboratorio. Esto se puede hacer usando formato para reducir los portadores de electrones y suministrar el ATP requerido en las vías anabólicas dentro de estos autótrofos sintéticos. [25]