A Escherichia coli é uma bactéria ubíqua, presente no intestino de humanos e animais, onde se alimenta dos nutrientes ingeridos. A maioria das cepas é inofensiva e algumas até benéficas, combatendo patógenos e sintetizando vitaminas. No entanto, cepas como a E. coli O157:H7 podem causar doenças graves, incluindo falência renal e morte.
As bactérias são organismos simples com grande capacidade de mudança. Podem absorver material genético de vírus e usá-lo para adquirir novos comportamentos. A E. coli preserva seu DNA transferindo códigos genéticos a outras bactérias, por exemplo, através de pontes citoplasmáticas (conjugação) que permitem a passagem de DNA plasmídico de fita simples.
A E. coli sobrevive em matéria orgânica, como carne de hambúrguer. O cozimento insuficiente permite que cepas patogênicas atinjam o intestino. Apenas 10 células bacterianas podem causar infecção. A carne moída oferece risco maior, pois as bactérias se distribuem uniformemente. Utensílios, superfícies e mãos contaminadas espalham o patógeno para outros alimentos.
A bactéria também vive em fezes; contaminação de frutas e vegetais por fezes animais é via comum. Cepas patogênicas possuem invasinas bacterianas para penetrar células. O uso de antibióticos pode selecionar cepas resistentes, como a O157:H7.
A E. coli é extremamente resistente: adapta-se a ambientes ácidos, sobrevive sem alimento ou umidade, resiste ao congelamento (daí a necessidade de cozinhar bem carnes congeladas), mas não sobrevive a temperaturas acima de 60°C (140°F).
A parede celular confere proteção contra fagocitose. Polissacarídeos ácidos e uma camada de peptidoglicano protegem contra lisozimas e outras substâncias líticas.