大腸菌
病原性との関連を重視して、菌の表面にある抗原(O抗原、H抗原、K抗原)にも基づいて細かく分類されている。O抗原は外膜のリポ多糖由来のもの、H抗原はべん毛由来のもの、K抗原はカプセル(capsule)由来のものである。O抗原は現在約190種類ほどに分類されている。例えば「O157(オーいちごーなな)」という名称は、O抗原としては157番目に発見されたものを持つ菌ということを意味しており、「O111(オーいちいちいち)」はO抗原としては111番目に発見されたものを持つ、ということを意味する。H抗原は約70種類に分類されている。なお、さらに細かく分けるとO抗原とH抗原の両方を考慮した分類になる。例えばO157でも、H抗原に関する違いでさらに細かく分類することができ、H7のものとH抗原を持たないものがあるので、「O157:H7」と「O157:H-」という2種類に分けることができる。一方で、一般的な実験室株はO抗原の形成を妨げる変異を持っているため、分類することはできない。
大腸菌はさまざまな基質を利用して生育できる。嫌気性条件下では、混合酸発酵によって乳酸やコハク酸、エタノール、酢酸、二酸化炭素を生産する。混合酸発酵の多くの経路では水素ガスを生成させるため、経路を進めるためには水素レベルを低く保っておく必要があり、例えばメタン生成菌や硫酸還元菌などの水素消費生物と共生している場合などが理想的である。
さらに、大腸菌の代謝を人為的に操作することで、炭素源として二酸化炭素のみを利用させる事もできる。すなわち、本来は絶対従属栄養の形を取る代謝は、炭素固定遺伝子やギ酸脱水素酵素の異種発現という実験室進化を経ることで、独立栄養能力を示すように改変することができる、ということを示している。これは、ギ酸塩を使用して電子キャリアを減らし、同化経路に必要なアデノシン三リン酸(ATP)を供給することによって行うことができる。
2006年の研究では、K-12株の培養液から4,339種類のタンパク質を精製し、2,667種類のタンパク質の相互作用パートナーを報告している。2009年の研究では、同じE. coli株のタンパク質間の5,993の相互作用を発見したが、これらのデータは2006年の論文に記載された相互作用と、ほとんど重複していなかった。