大腸菌
大腸菌は微生物学研究のモデル生物として頻繁に使用されている。培養された菌株(例えばK12株)は実験室環境によく適応しており、野生型株とは異なり腸内で繁殖する能力を失っている他、多くの実験室株は バイオフィルムを形成する能力も失っている。これらの機能は、野生型株を抗体やその他の化学的攻撃から保護するが、一方でエネルギーと材料リソースに多大な支出を必要とする。大腸菌は、光触媒作用を含む新しい水処理や滅菌方法に関する研究においても、代表的な微生物としてよく使用されている。標準的なプレートカウント法、連続希釈、および寒天ゲルプレート上での増殖により、既知の処理水量における生菌またはCFU(コロニー形成単位)の濃度を評価でき、材料の性能を比較評価することができる。
1946年に、ジョシュア・レーダーバーグ(Joshua Lederberg)とエドワード・テイタム(Edward Tatum)は、大腸菌をモデル細菌として使用し、細菌の接合として知られている現象を発見した。大腸菌は、ファージの遺伝学を理解する最初の実験の不可欠な部分であり、シーモア・ベンツァー(Seymour Benzer)などの初期の研究者は、大腸菌とファージT4を使用して遺伝子構造のトポグラフィーを解析した。
大腸菌および多くの関連する細菌は、接合や形質導入を介してDNAを転移する能力を持っており、これによって遺伝物質を既存の集団全体に水平的に広げることができる(遺伝子の水平伝播)。例えば志賀毒素をコードする遺伝子は、バクテリオファージと呼ばれるバクテリアウイルスを介した形質導入プロセスを通じて、赤痢菌から大腸菌に広がり、志賀毒素を持つ大腸菌 O157:H7が生まれたと考えられている。