Las ventajas y desventajas del sistema de expresión Bacillus

En la actualidad se han desarrollado varios sistemas de expresión y están muy bien establecidos comercialmente, especialmente para la obtención de proteínas recombinantes. Los sistemas de expresión utilizados incluyen cultivos de mamíferos e insectos, Escherichia coli y bacterias. La expresión en bacilos es el sistema prominente que se está utilizando. Ferdinand Cohn fue el primero en describir el género Bacillus en 1872 e incluyen un gran número de especies de bacterias grampositivas como Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Bacillus megaterium y Bacilo.

Bacillus subtilis es una bacteria grampositiva que se encuentra comúnmente en el suelo y contiene solo una membrana, lo que la convierte en un marco ideal para la secreción de moléculas orgánicas. Bacillus subtilis es un huésped atractivo para la producción de proteínas porque tiene la capacidad de secretar enzimas extracelulares directamente en el medio de cultivo. También tiene una gran capacidad excretora. Bacillus subtilis se ha utilizado para mejorar la calidad y cantidad de las proteínas extrañas secretadas, como el interferón, la hormona del crecimiento, el pepsinógeno y el factor de crecimiento epidérmico. Sin embargo, B. subtilis produce y secreta altos niveles de proteasas extracelulares que degradan las proteínas extrañas secretadas. El bacilo también carece de vectores inducibles bien regulados, lo que limita la amplia aplicación de B. sistema subtilis.

Bacillus anthracis es una bacteria gram-positiva formadora de esporas que habita en el suelo. Al entrar en un huésped humano, puede proliferar rápidamente y causar ántrax, una enfermedad que involucra tovemia y septicemia. Un ejemplo de los efectos negativos de Bacillus anthracis fue su uso potencial en la guerra biológica, como se demostró en el sistema postal de Estados Unidos en 2001. La cápsula que especifica el gen y los factores tóxicos responsables del ántrax se encuentran en dos plásmidos, pXO1 y pXO2 y la transcripción de estos genes es activada por el regulador AtxA durante la fase vegetativa. multiplicación. Los estudios de Bacillus anthracis se han centrado principalmente en la expresión de genes asociados con el factor de virulencia más establecido, la toxina del ántrax compuesta por antígenos protectores (AP). El antígeno protector de Bacillus anthracis es el principal inmunógeno protector en la vacuna humana actual contra el ántrax.

Bacillus megaterium es uno de los bacilos más grandes que se encuentran en el suelo. Se encuentra en muchos nichos ecológicos porque crece en una amplia variedad de suministros de carbono. El b. El sistema de expresión megaterium proporciona una herramienta flexible y fácil de manejar para la producción de proteínas estable y de alto rendimiento. Esto se debe a varias razones; primero, B. megaterium no posee proteasas alcalinas que le permitan ser una buena clonación y expresión de proteínas extrañas sin degradación. En segundo lugar, la bacteria secreta fácilmente proteínas en el medio de crecimiento y, en tercer lugar, no se encuentran endotoxinas en la pared celular. Produce diversas enzimas, como la amilasa utilizada en la industria del pan y la penicilina amidasa utilizada para la fabricación de antibióticos.

Bacillus brevis se ha utilizado con éxito para producir proteínas heterólogas (proteínas que difieren en estructura). No se han realizado muchos estudios sobre el bacillus brevis, pero se sabe que produce proteínas solubles, que son insolubles cuando son producidas por E. coli. También es un hospedador seguro que es fácil de cultivar y esterilizar. La principal desventaja que limita su uso son los bajos rendimientos de proteína.