19.2D: E. coli
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Escherichia coli es una bacteria que es un habitante común -pero ciertamente no el más abundante- del colon humano. También vive en el intestino de muchos otros animales, tanto salvajes como domésticos.
Normalmente, E. coli no causa enfermedad aunque algunas cepas frecuentemente causan diarrea en los viajeros, y es la causa más común de infecciones del tracto urinario. Una cepa, denominada O157:H7, es particularmente virulenta y ha sido responsable de varios brotes peligrosos en personas que consumen alimentos contaminados (generalmente hamburguesas poco cocidas).
El agua potable se prueba para detectar la presencia de E. coli y bacterias relacionadas no porque estas bacterias sean particularmente peligrosas sino porque son un indicio de contaminación por aguas residuales, y las aguas residuales pueden contener organismos (por ejemplo, Salmonella, virus de la hepatitis A) que son peligrosos.
E. coli es uno de los seres vivos más estudiados. Es un organismo favorito para la ingeniería genética ya que se pueden hacer cultivos de la misma para producir cantidades ilimitadas del producto de un gen introducido. Varios medicamentos importantes (insulina, por ejemplo) ahora se fabrican en E. coli. Sin embargo, E. coli no puede unir azúcares a proteínas, por lo que las proteínas que requieren tales azúcares (por ejemplo, hormonas glicoproteicas y factores de coagulación) tienen que elaborarse en las células de eucariotas tales como células de levadura y células de mamíferos cultivadas en cultivo celular.
Debido a que E. coli vive en el intestino humano, esto ha generado temores de que las versiones genéticamente modificadas puedan escapar del laboratorio (o fábrica) y tomar residencia en humanos, produciendo un producto que podría ser dañino. Por esta razón, la ingeniería genética se realiza únicamente en cepas de E. coli que se han debilitado deliberadamente para que no puedan sobrevivir por mucho tiempo en los humanos.
La secuencia completa del genoma de una cepa inocua de laboratorio de E. coli (K-12) fue reportada en la edición del 5 de septiembre de 1997 de Science. El genoma consiste en una sola molécula de ADN que contiene 4,639.221 pares de bases. Éstos codifican 4288 proteínas y 89 ARN. Muchos de los genes ya eran conocidos y la función de muchos otros se puede deducir de la similitud con genes conocidos.
La secuencia completa de la cepa patógena O157:H7 fue reportada en la edición del 25 de enero de 2001 de Nature. Contiene 5416 genes en 5.44 x 10 6 pares de bases de ADN. Sorprendentemente, estos incluyen 1,387 genes que no están presentes en su inofensivo pariente de laboratorio E. coli K-12 (y K-12 tiene 528 genes que no se encuentran en O157:H7). Entonces aquí hay dos cepas de la misma especie que difieren en un 25% de sus genes. Compare esto con la diferencia entre los genomas de humanos y chimpancés que probablemente no sea superior al 1%!)