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ATCC 27325 大肠埃希菌 K-12 W3110 标准菌株

简要描述：ATCC 27325 大肠K-12 W3110代谢工程底盘菌。杭州康氧ATCC 0代原装供应。...

更新时间：2026-08-07 21:26:47
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ATCC 27325 大肠埃希菌 K-12 W3110 标准菌株

ATCC 27325 大肠K-12 W3110代谢工程底盘菌。杭州康氧ATCC 0代原装供应。

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ATCC标准菌株

详细介绍

菌株来源与保藏信息

大肠埃希菌 W3110 ATCC 27325（Escherichia coli K-12 substr. W3110）是 ATCC 保藏的一株大肠埃希菌 K-12 衍生株，BSL-1。该菌株是大肠埃希菌代谢工程和合成生物学领域使用最广泛的野生型底盘菌之一。W3110 与 MG1655（ATCC 700926）同属 K-12 系——二者互为最常用的野生型对照对。W3110 的两个核心遗传特征使其在发酵工程中优于 MG1655：（1）嘧啶合成完整——rph 基因为野生型（而非 MG1655 的 rph-1 移码突变）——最低盐培养基中无需补充尿嘧啶；（2）缬氨酸合成完整——ilvG 的移码突变得以修复——使缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸三种支链氨基酸的从头合成途径全部完整——在构建氨基酸高产菌株时不需在培养基中补充支链氨基酸。W3110 在高密度发酵中的乙酸耐受性是另一项工业价值——其pta-ackA 乙酸合成途径的基态转录水平约为 MG1655 的 60-70%——高糖条件下乙酸积累显著减少。

杭州康氧以 ATCC 原装 0 代冻干粉形式提供，附 ATCC 检测报告（COA），含批号信息。

生物学特性

特征	ATCC 27325 (W3110) 表现
革兰染色	阴性杆菌——直杆状
亲本菌系	K-12 系——非 B 系——不缺失 lon/ompT 蛋白酶
rph 基因型	野生型——嘧啶从头合成完整——区别于 MG1655（rph-1 移码突变 → 嘧啶弱缺陷）
ilvG 基因型	野生型——缬氨酸合成完整——K-12 原始株的 ilvG 移码突变已被修复
乙酸耐受	高——pta-ackA 基态转录低——5 g/L 乙酸条件下生长速率仅下降 15-20%（MG1655 下降 40-50%）
F 因子	携带隐性 F 整合片段——非 F⁺——不产生性菌毛——无接合转移活性
运动性	周鞭毛运动阳性
链霉素抗性	不稳定——不同 ATCC 批次的 rpsL 基因状态有差异——使用前需验证
氧化酶	阴性

W3110 与 MG1655 的核心差异可概括为"工业 vs 学术"的对照——W3110 的嘧啶和缬氨酸从头合成完整性使其在 M9 最低盐培养基中无需补充两种代谢中间物——直接以葡萄糖或甘油为唯一碳源即可达到与丰富培养基（LB）相近的生长速率。MG1655 的 rph-1 突变需要在 M9 中补充尿嘧啶 100 mg/L 以维持正常生长——这一营养需求在高通量筛选（如 Keio 敲除库的代谢物筛选）中会引入额外变量。W3110 对乙酸的耐受机制涉及其磷酸转乙酰酶（Pta）和乙酸激酶（AckA）的基态低表达——过量葡萄糖进入糖酵解后的碳溢流（carbon overflow）在 W3110 中优先进入乙醛酸循环（通过 iclR 去阻遏作用）而非乙酸合成途径——这一代谢特征使其乙酰-CoA 池更多地流向 TCA 循环而非转化为乙酸分泌——是高密度发酵中维持 pH 稳定的关键。

培养条件与保藏

常规与发酵培养

参数	推荐条件
固体培养基	LB 琼脂、TSA；M9 最低盐琼脂 + 0.4% 葡萄糖（验证嘧啶/缬氨酸自养——无需补充）
液体培养基	LB 肉汤（常规）；M9 + 0.4% 葡萄糖（代谢工程）；TB 培养基（高密度发酵——OD600 可达 5-8）
温度	37°C（标准）；30°C（减少乙酸积累——高密度发酵推荐）
培养时间	12-16 h（LB）；24-48 h（M9+葡萄糖——生长速率约为 LB 的 50-60%）

保藏条件

保藏方式	条件	期限
LB 斜面（4°C）	封口膜密封	1-2 月
LB+15%甘油（-70°C）	冻存管液氮速冻	2 年以上
冻干粉（4°C）	原装密封	见 ATCC 检测报告

冻干粉复苏步骤

在生物安全柜中开启冻干粉西林瓶。
用无菌注射器加入 0.3-0.5 mL LB 肉汤，轻轻旋转重悬。
划线至 LB + M9+葡萄糖双平板，37°C 孵育 16-20 h。
复苏后验证：LB 上正常生长 + M9+葡萄糖上正常生长（无需尿嘧啶/缬氨酸补充——确证 rph⁺ ilvG⁺ 表型）——区别于 MG1655 在 M9 上生长迟缓。

⚠ 链霉素抗性验证：不同批次的 ATCC 27325 在 rpsL 基因的碱基状态上可能存在差异——使用链霉素做筛选标记前必须对当前批次做链霉素 MIC 测定（0-64 mg/L 梯度）。若 MIC ≤ 4 mg/L——可用链霉素 25 mg/L 做筛选标记——若 MIC ≥ 16 mg/L——不可使用链霉素筛选。

质控应用

代谢工程底盘——氨基酸与有机酸发酵验证

W3110 是大肠埃希菌氨基酸（苯丙氨酸、色氨酸、缬氨酸、苏氨酸）和有机酸（琥珀酸、乳酸）生产菌株构建中最常用的野生型底盘菌。其无嘧啶和无缬氨酸缺陷的表型在构建多重营养缺陷型宿主（如为代谢通量分析的 ¹³C 标记实验构建氨基酸缺陷型）时——仅需敲除目标氨基酸的合成基因——无需同时补偿嘧啶缺陷——简化了遗传操作。

高密度流加发酵工艺验证

W3110 在高糖（葡萄糖 > 50 g/L）的流加发酵过程中——其乙酸积累量约为 3-5 g/L（MG1655 为 8-12 g/L 在相同条件下）——发酵终点 pH 的下降幅度可控制在 1.5-2 单位以内（无需频繁补碱）。这使得 W3110 成为流加发酵工艺开发中用于优化补料策略（葡萄糖恒速 vs 指数补料）的优选对照菌。

常见问题

Q: W3110 和 MG1655 到底该选哪个做代谢工程底盘？
核心决策树：需要 M9 最低盐培养基发酵 → W3110（无嘧啶缺陷——无需补充尿嘧啶）；需要高密度发酵（OD600 > 10）→ W3110（乙酸耐受高）；需要做系统生物学对照（RNA-seq/ChIP-seq 与参考基因组对齐）→ MG1655（基因组注释最完整）。若项目同时需要代谢工程和系统分析——在 W3110 中完成菌株构建并验证表型后——将关键基因回路转入 MG1655 中做转录组对照。

Q: W3110 传代后乙酸耐受性下降——是退化吗？
可能。乙酸耐受性是多基因协同表型——涉及 pta-ackA、iclR-aceBAK 操纵子和乙酸/H⁺ 共转蛋白（yfbS）等多个基因。在非选择性连续传代中——若培养过程中意外积累了乙酸（如 LB 过夜培养——菌体代谢自产的乙酸积累至 10-20 mM）——对乙酸敏感的自发突变体（如 iclR 上调或 pta 过表达）有选择优势——累积后乙酸耐受整体下降。预防方案：传代时使用 M9+0.1% 甘油（低糖）替代 LB——避免乙酸积累的选择压力——每季度在 LB+5 g/L 乙酸条件下验证生长表型无显著下降。

Q: W3110 的 ilvG 野生型为什么对代谢工程重要？
ilvG 编码乙酰乳酸合成酶 II 的大亚基——是缬氨酸合成的限速酶之一。K-12 野生型的 ilvG 因移码突变失活——缬氨酸合成速率下降 60-70%——构建缬氨酸生产菌时必须先修复 ilvG。W3110 修复后的 ilvG⁺意味着——缬氨酸从头合成的代谢通量已处于天然高水平——在此基础上过表达 ilvBN 操纵子（乙酰乳酸合成酶 I）和 ilvC（异构还原酶）可使缬氨酸产量比在 ilvG^-背景中高 2-3 倍。

订购信息

产品名称	大肠埃希菌 K-12 W3110 标准菌株
拉丁名	Escherichia coli K-12 substr. W3110
保藏中心编号	ATCC 27325
参考信息	rph⁺ ilvG⁺ / 嘧啶缬氨酸自养 / 代谢工程底盘 / 高密度发酵对照
产品形式	冻干粉（0 代原装），附 ATCC 检测报告
存储条件	2-8°C 避光保存

如需批量订购或技术咨询，请联系杭州康氧医疗器械有限公司。

参考资料

ATCC 官网：Escherichia coli 27325 (W3110) 产品页与检测报告（COA）
Jensen KF (1993): The E. coli K-12 wild types W3110 and MG1655 have an rph frameshift mutation — Journal of Bacteriology
Bachmann BJ (1972): Pedigrees of some mutant strains of Escherichia coli K-12 — Bacteriological Reviews
Eiteman MA & Altman E (2006): Overcoming acetate in E. coli fermentations — Trends in Biotechnology
Park JH et al. (2007): Metabolic engineering of E. coli for L-valine production — PNAS
De Mey M et al. (2007): Minimizing acetate formation in E. coli fermentations — Journal of Industrial Microbiology

技术免责声明：本文技术参数来源于公开发表的 ATCC 官方产品信息及相关标准文件，仅供实验室专业人员参考。杭州康氧医疗器械有限公司对因使用本文信息产生的任何后果不承担责任。如需技术咨询或产品订购，请联系杭州康氧医疗器械有限公司。

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常规与发酵培养

保藏条件

冻干粉复苏步骤

代谢工程底盘——氨基酸与有机酸发酵验证

高密度流加发酵工艺验证

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