E. coli

Felles for alle kjente E. coli er at de er stavformede og kan bevege seg ved hjelp av roterende flageller som er festet finnes på overflaten av bakterien. En flagelle er en rigid proteinstruktur som drives av en motor inne i cellen. E. coli er gramnegativ som betyr at den har en ytre membran utenfor celleveggen.

E. coli kan leve enten med oksygen til stede (aerobt) eller uten oksygen til stede (anaerobt) på enkle organiske forbindelser som for eksempel glukose. Når det ikke er oksygen tilstede, som i tarmen, produserer E. coli karakteristiske gjæringsprodukter som melkesyre, eddiksyre og maursyre i tillegg til hydrogengass og karbondioksid.

Som en del av tarmens normalflora er E. coli nyttig for fordøyelsen. E. coli bryter ned sukker, og produserer flere gjæringsprodukter og gasser. Den produserer også K-vitamin som er nødvendig for at blodet skal koagulere. Døde E. coli-bakterier utgjør omtrent én tredjedel av avføringen.

E. coli er vanligvis ufarlig, men det finnes flere stammer av bakterien som gir sykdom fordi de produserer ulike giftstoffer (toksiner) som kan forårsake kraftige diaré hos både barn og voksne. Noen forårsaker også urinveisinfeksjoner.

At det finnes ulike stammer av en bestemt bakterie betyr at en stamme har bestemte egenskaper som ikke andre stammer har. Slike egenskaper kan være evnen til å produsere et giftstoff eller evnen til å feste seg i tarmveggen. Noen stammer er også resistente mot antibiotika. At ulike stammer oppstår, kan skyldes at bakterier har evnen til å ta opp arvestoff (DNA) direkte fra omgivelsene og innlemme det i sitt eget arvestoff. På den måten kan de lett få i seg gener som gir dem nye egenskaper. Denne måten å overføre gener kalles horisontal genoverføring og skiller seg fra hvordan gener overføres fra én generasjon til den neste, for eksempel fra morcelle til dattercelle.

Fordi E. coli er en viktig organisme innenfor folkehelse, forskning og industri, og fordi den har mange nære slektninger som ligner, er det viktig med gode metoder for med sikkerhet å påvise E. coli. Det er også viktig med sikkerhet å kunne påvise eventuelle sykdomsfremkallende stammer. Den klassiske måten å identifisere E. coli på, er å dyrke bakterien på petriskåler med agarmedium og teste det som vokser opp ved bruk av spesifikke biokjemiske reaksjoner. I dag finnes det imidlertid følsomme hurtigtester som utnytter kunnskapen om gener, eller deler av gener som er spesifikke for E. coli. Fordelen med dem er at de kan utføres direkte på testmaterialet uten først å dyrke bakteriene.

E. coli har i årtier vært brukt som såkalt indikatororganisme for kloakkforurensning av drikkevann. Årsaken til at nettopp E. coli brukes i denne sammenhengen er at den normalt ikke lever og formerer seg i vann. Hvis den likevel er til stede i en brønn eller annen drikkevannskilde eller badevann, er det et tydelig tegn på at vannet er forurenset av kloakk. Da er sjansen stor for at også andre, sykdomsfremkallende bakterier er til stede.

E. coli hører til familien Enterobacteriaceae og slekten Escherichia. Escherichia omfatter i tillegg til E. coli, også artene Escherichia albertii, Escherichia fergusonii, Escherichia marmotae, Escherichia ruysiae og Escherichia whittamii.

Biologien og ikke minst molekylærbiologien til E. coli er kjent i detalj. E. coli har ett stort ringformet kromosom som består av omtrent 4000 gener. Kromosomet ligger fritt i cytoplasma inne i bakteriecellen.

I tillegg til kromosomet inneholder E. coli ofte små ringformede DNA-molekyler, kalt plasmider. Plasmider inneholder ofte bare noen få gener, og disse genene har ofte egenskaper som gir E. coli fordeler ovenfor andre bakterier. Slike egenskaper kan være antibiotikaresistens, produksjon av giftstoffer (toksiner) eller gener som gir E. coli mulighet til å overleve i nye miljøer. Plasmidene kan overføres fra én bakterie til en annen. Dette kalles horisontal genoverføring. På denne måten kan en ufarlig bakterie få satt inn nye gener i genomet sitt, og få nye egenskaper, som for eksempel antibiotikaresistens.

Blant bakteriene er E. coli den viktigste modellorganismen. Ingen bakterie er så grundig undersøkt som E. coli. Den er lett å arbeide med, billig i drift, vokser raskt og kan dele seg hvert 20. minutt under gunstige forhold (35 °C).

Fordi den allerede var godt kjent og lett å dyrke, ble den tatt i bruk vitenskapelig innenfor genetikk og molekylærbiologi tidlig på 1950-tallet. Mange av de viktigste oppdagelsene som er gjort innenfor biokjemi og molekylærbiologi og som har drevet disse fagområdene framover, er gjort med E. coli som modellorganisme.

Det er gitt mange nobelpriser til personer som i sine arbeider har brukt E. coli. Forsøkene som viser hvordan gener reguleres og hvordan DNA-molekyler kopieres, også kalt replikasjon, er gode eksempler. Et annet eksempel er bruken av E. coli som vert for virus som angriper bakterier, såkalte bakteriofager. Dette har gitt mye verdifull informasjon om virus generelt.

E. coli brukes i industriell produksjon av hormonet insulin. Her er genet for insulin fra mennesket satt inn i E. coli som dyrkes i stor skala og produserer store mengder insulin. Insulin brukes i behandling av diabetes.

E. coli ble først beskrevet i 1885 av den tyske bakteriologen og barnelegen Theodor Escherich (1857–1911), som bakterien er oppkalt etter.

• E. coli -enteritt
• bakterier
• tarmflora
• tarmbakterier
• vannforurensning
• vannflora i Norge

• Folkehelseinstituttets smittevernveileder: E. coli-enteritt