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Bakteriengentechnik

Biologische Sicherheitsstämme

In gentechnischen Laboren wird ausschließlich mit biologischen Sicherheitsstämmen gearbeitet. Hier werden einige mit ihren Vor- und Nachteilen genannt.

  • Sicherheitsstamm Escherichia coli (E. coli) Χ 1776. Der Stamm ist besonders empfindlich gegen UV-Licht, erhöhte Temperaturen (mehr als 37 °C) und gegen Spuren von Detergenzien (z.B. SDS und Sarkosyl). Er zeigt eine erhöhte Sensitivität gegenüber Chloramphenicol, Tetracyclin, Kanamycin und Rifampicin und benötigt Diaminopimilinsäure, L-Threonin, L-Methionin, Biotin und Thymin oder Thymidin zum Wachstum. Durch das Fehlen des Restriktionssystems wird die Klonierung von Fremd-DNA ermöglicht; allerdings besitzen die Stämme noch die Abwehrmechanismen gegen Fremdmethylierung am Cytidin. Die Klonierungsausbeuten sind entsprechend gering. Um den Stamm stets aufreinigen zu können, wurden die Cycloserin-Resistenz und Nalidixinsäure-Resistenz eingeführt, die sonst eher selten zum Einsatz kommen.
  • Laborstamm E. coli HB101. Entstanden durch Rekombination eines E. coli K12 und eines E. coli B-Stamms. Etwa 90 % des genetischen Materials stammen aus E. coli K12. Sehr häufig genutzter Laborstamm, von dem sich fast alle anderen Laborstämme ableiten. Der Stamm nimmt nur wenige natürlich vorkommende Zucker als Kohlenstoffquelle, er ist Prolin-abhängig und erlaubt die Klonierung fremder DNA, da die heterologe Rekombination stark behindert ist. Das E. coli B Restriktions/Modifikationssystem und das Abwehrsystem mcr sind nicht aktiv, es gibt aber noch andere Abwehrsysteme.

Cycloserin und Nalidixinsäure

Hinweis
Daher ist der Stamm E. coli HB101 also nicht wirklich optimal für die Klonierung fremder DNA.
  • Laborstamm E. coli JM109. Entwickelt zur speziellen Selektion von Plasmiden mit Insert (Blau-weiß Selektion). Die Serie der JM-Stämme baut aufeinander auf.
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