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大肠杆菌，肠道肠和以后的体内基因工程
基因工程一直在彻底改变分子生物学的研究已有30多年的历史。大肠杆菌一直是用于恢复该体外基因工程产物的标准宿主。自1990年代后期以来，已经出现了新的体内技术，可以极大地简化，加速和扩展大肠杆菌，沙门氏菌和其他生物的基因工程。现在，在一周内，研究人员几乎可以以任何方式修改任何选择的核苷酸。此外，这些基因工程技术不依赖于限制酶和DNA连接酶进行的体外反应。相反，他们利用噬菌体L同源重组蛋白共同称为“红色”，以直接修饰细菌细胞中的DNA。重要的是，红蛋白只需要50个碱基
.. 受体物种（及相关菌株）（例如大肠杆菌 C600...
我同意遵守 NIH 重组 DNA 分子指导方针的规定，并且不会将所使用的重组 DNA 分子转让给其他研究人员或机构，除非确保他们的设施和技术足够，并且他们执行新的 MUA 并在实验开始前提交给 NIH。
重组大肠杆菌DNA修复蛋白recO（recO）
复原 我们建议在打开前先短暂离心此小瓶，使内容物沉至底部。请使用去离子无菌水复原蛋白质至浓度为 0.1-1.0 mg/mL。我们建议添加 5-50% 甘油（最终浓度）并分装以在 -20°C/-80°C 下长期储存。我们默认的甘油最终浓度为 50%。客户可以将其作为参考。
大肠杆菌的运行动力学由其机械性能
各种各样的微生物激发了它们行为的基本研究，有可能构建人工模仿。一个突出的例子是大肠杆菌细菌，它采用多个螺旋鞭毛表现出一种运动模式，在奔跑（方向游泳）和滚落型（游泳方向变化）相之间交替。我们建立了一个详细的大肠杆菌模型，该模型将耗散性粒子动力学方法描述为流体流，并研究其运行式行为。不同的大肠杆菌特征，包括身体几何形状，鞭毛弯曲刚度，鞭毛的数量及其在体内的排列。还进行了实验，以直接与模型合并。有趣的是，在模拟和实验中，游泳速度几乎与鞭毛的数量无关。钩子（将其直接连接到电机连接的鞭毛的短部分），鞭毛的多态性变换（鞭毛螺旋性的自发变化）的刚度以及它们在身体表面的排列强烈影响运行的行为。使用开发模型的中尺度流体动力学模拟有助于我们更好地理解支配大肠杆菌动力学的物理机制，从而产生与实验观察结果相比良好的运行式行为。该模型可以进一步用于探索大肠杆菌和其他细菌在更复杂的现实环境中的行为。
大肠杆菌 BL21 对 D-木糖的有效厌氧消耗...
比较了在含有 D-葡萄糖 (12.5 mM) 和 D-木糖 (12.5 mM) 的发酵培养基中生长的野生型和适应性进化的 BL21(DE3) 菌株的 xylA 和 xylF 基因 (分别编码木糖异构酶和木糖 ABC 转运蛋白) 的表达水平。与 BL21(DE3) 相比，JH001 菌株中 xylA 和 xylF 基因的表达分别上调了 11 倍和 3 倍。同样，在 JH019 菌株中，xylA 和 xylF 基因的表达水平与野生型菌株相比分别增加了 5 倍和 2 倍 (图 4A)。当每种菌株在仅含有 D-木糖 (25 mM) 的发酵培养基中生长时，JH001 和 JH019 细胞的 xylA 和 xylF 基因转录水平显著升高，至少比野生型 BL21(DE3) 菌株高出 5 倍（图 4B）。这些结果表明，D-木糖运输和代谢酶在携带 xylR 适应性突变的适应性 BL21(DE3) 细胞中高度表达。
基于 CRISPR Cas 系统快速检测致病性大肠杆菌
获取安全且有营养的食物对于维持生命和保持身体健康至关重要。食用被病原体污染的食物会导致从腹泻到癌症等严重疾病。许多食源性感染可导致长期损伤甚至死亡。因此，及早发现食源性病原体（如致病性大肠杆菌菌株）对于公共安全至关重要。检测这些细菌的传统方法基于在选择性培养基上培养并遵循标准生化鉴定。尽管这些方法准确无误，但却非常耗时。基于 PCR 的病原体检测依赖于先进的设备和专业技术人员，而在资源有限的地区很难找到这些设备和技术人员。而 CRISPR 技术对于识别致病细菌更具特异性和灵敏度，因为它采用可编程的 CRISPR-Cas 系统，可针对特定的 DNA 序列，最大限度地减少非特异性结合和交叉反应。在本项目中，开发了一种基于 CRISPR-Cas12a 传感的稳健检测方法，该方法可快速、灵敏且特异性地检测从田纳西州 17 个农场的成年山羊粪便样本中收集的致病性大肠杆菌分离株。检测反应包含致病区域、报告探针、Cas12a 酶和三种致病基因（stx1、stx2 和 hlyA）特有的 crRNA 的扩增 PCR 产物。与致病细菌的 CRISPR 反应在紫外光激发下发出荧光。为了评估该检测的检测灵敏度和特异性，将其结果与基于 PCR 的检测检测进行了比较。两种方法对相同样本的结果相似。该技术非常精确、高度灵敏、快速、经济高效且易于使用，并且可以轻松克服现有检测方法的局限性。该项目可以产生一种多功能的检测方法，该方法易于适应快速响应，以检测和监测对人类健康以及动植物生产造成大规模生物安全威胁的疾病。
用于生产2-苯基乙醇的代谢和酶促工程方法
2-苯基乙醇以其玫瑰般的气味和抗菌活性而闻名，通过苯基丙酮酸脱羧酶（PDC）和醛还原酶的顺序反应通过外源苯基丙酮酸合成。我们首先靶向ARO10，这是酿酒酵母的苯基丙酮酸脱羧酶基因，并鉴定出合适的醛还原酶基因。大肠杆菌转化体中ARO10和YAHK的共表达在批处理培养中产生1.1 g/L的2-苯基乙醇。我们假设PDC活动可能有瓶颈。利用基于计算机的酶进化来增强产量。与野生型ARO10相比，在ARO10（ARO10 I544W）中引入氨基酸取代（ARO10 I544W）稳定了苯基丙酮酸底物的芳族环，增加了2-苯基乙醇的产量4.1倍。培养ARO10 I544W表达大肠杆菌的培养2.5 g/l的2-苯基乙醇，在72小时后，葡萄糖的产量为0.16 g/g。这种方法代表着显着的进步，迄今为止使用微生物从葡萄糖中获得了2-苯基乙醇的最高收率。培养ARO10 I544W表达大肠杆菌的培养2.5 g/l的2-苯基乙醇，在72小时后，葡萄糖的产量为0.16 g/g。这种方法代表着显着的进步，迄今为止使用微生物从葡萄糖中获得了2-苯基乙醇的最高收率。
大肠杆菌在微流体限制和化学梯度下的异常扩散
我们报告了一种双层微流体装置，以研究限制和化学梯度对野生型大肠杆菌运动性的综合影响。我们在 50 µm 和 10 µm 宽的通道中跟踪单个大肠杆菌，通道高度为 2.5 µm，以产生准二维条件。我们发现与预期相反，即使在没有化学（葡萄糖）梯度的情况下，细菌轨迹也是超扩散的。在引入化学梯度或加强横向限制时，超扩散行为会变得更加明显。在没有化学梯度的情况下，弱限制的游程分布遵循指数分布。限制和化学吸引都会导致这种行为的偏差，在这些条件下，游程分布接近幂律形式。限制和化学吸引都抑制大角度翻滚。我们的结果表明，野生型大肠杆菌在物理限制和化学梯度下以类似的方式调节其运行和翻滚。
探索海洋环境中塑料生物膜的形成和大肠杆菌的定植
摘要 微生物（包括潜在病原体）可在水环境中的塑料表面定殖。本研究调查了大肠杆菌（E. coli）作为水环境中粪便病原体的替代物对塑料颗粒的定殖情况。将来自污染海滩的塑料颗粒放置在添加了大肠杆菌的海水水族箱中。多种细菌（主要来自变形菌门）在 24 小时内迅速在颗粒上定殖，其中值得注意的是以塑料或碳氢化合物降解而闻名的菌种。在 26 天内，塑料表面形成了生物膜，细菌种群达到 6.8 10 5 个 16S rRNA 基因拷贝数 (gc) mm 2 。使用培养方法在颗粒中检测到大肠杆菌长达 7 天，无论来源或环境因素如何，其附着密度均有所不同。该研究强调塑料生物膜是大肠杆菌的储存器，有助于粪便细菌在水生系统中生存和持续存在。这些发现加深了我们对海洋环境中塑料污染相关风险的理解，深入了解了粪便指标的行为及其对水质评估的影响，同时提供了有关塑料相关微生物群落中潜在病原体传播的宝贵信息。