Innhold
Ulike ekspresjonssystemer er utviklet i dag, og de er meget godt etablert kommersielt, spesielt for å oppnå rekombinante proteiner. Uttrykkssystemene som brukes inkluderer pattedyr- og insektkulturer, Escherichia coli og bakterier. Uttrykk i bacillus er det fremtredende systemet som blir brukt. Ferdinand Cohn var den første som beskrev slekten Bacillus i 1872 og de inkluderer et stort antall gram-positive bakteriearter som Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Bacillus megaterium og Bacillus.
Bacillus Subtilis
Bacillus subtilis er en gram-positiv bakterie som ofte finnes i jord, og den inneholder bare en enkelt membran som gjør den til en ideell ramme for utskillelse av organiske molekyler. Bacillus subtilis er en attraktiv vert for produksjon av protein fordi den har muligheten til å utskille ekstracellulære enzymer direkte i kulturmediet. Den har også en stor ekskresjonskapasitet. Bacillus subtilis har blitt brukt for å forbedre kvaliteten og mengden av de utskilte fremmede proteiner som interferon, veksthormon, pepsinogen og epidermal vekstfaktor. Imidlertid produserer og utskiller B. subtilis høye nivåer av ekstracellulære proteaser som bryter ned de utskilte fremmede proteiner. Bacillusen mangler også godt regulerte inducerbare vektorer som begrenser den brede anvendelsen av B. subtilis-systemet.
Bacillus Anthracis
Bacillus anthracis er en gram-positiv spore som danner bakterier som bor i jorden. Ved innreise i en menneskelig vert kan det raskt spre seg og forårsake miltsbrand, en sykdom som involverer tovemi og septikemi. Et eksempel på Bacillus anthracis 'negative effekter var dens potensielle bruk i biologisk krigføring, som demonstrert i det amerikanske postsystemet i 2001. Det genspesifikke kapsel og de toksiske faktorene som er ansvarlige for miltbrann, er lokalisert på to plasmider, pXO1 og pXO2 og transkripsjonen av disse genene aktiveres av regulatoren AtxA under vegetativ multiplikasjon. Studier av Bacillus anthracis har hovedsakelig sentrert seg om uttrykk for gener assosiert med mest etablert virulensfaktor, miltbrannstoksin sammensatt av beskyttende antigener (PA). Det beskyttende antigenet til Bacillus anthracis er det viktigste beskyttende immunogenet i den nåværende humane vaksinen mot miltbrann.
Bacillus Megaterium
Bacillus megaterium er en av de største basillene som finnes i jord. Det finnes i mange økologiske nisjer fordi det vokser i et bredt utvalg av karbonforsyninger. B. megaterium ekspresjonssystemet gir et fleksibelt og lett å håndtere verktøy for stabil og høyutbytteproteinproduksjon. Dette er på grunn av flere grunner; For det første har B. megaterium ikke alkaliske proteaser som gjør det mulig å være en god kloning og uttrykk for fremmede proteiner uten nedbrytning. For det andre utskiller bakterien lett proteiner i vekstmediet, og for det tredje finnes det ingen endotoksiner i celleveggen. Den produserer forskjellige enzymer, for eksempel amylase brukt i brødindustrien og penicillinamidase brukt til å lage antibiotika.
Bacillus Brevis
Bacillus brevis har blitt brukt for å produsere heterologe proteiner (proteiner som er forskjellige i struktur). Det er ikke gjort mye studier om bacillus brevis, men det er kjent å produsere oppløselige proteiner, som er uoppløselige når de produseres av E. coli system. Det er også en trygg vert som er lett å dyrke og sterilisere. Den største ulempen som begrenser bruken er de lave utbyttene av protein.