Bacillus Expression süsteemi eelised ja puudused

Tänapäeval on välja töötatud erinevad ekspressioonisüsteemid ja need on kaubanduslikult väga hästi välja kujunenud, eriti rekombinantsete valkude saamiseks. Kasutatavad ekspressioonisüsteemid hõlmavad imetajate ja putukate kultuure, Escherichia coli ja baktereid. Bacilluse väljendus on silmapaistev süsteem, mida kasutatakse. Ferdinand Cohn kirjeldas esimesena perekonda Bacillus 1872. aastal ja nende hulgas on palju grampositiivsed bakteriliigid nagu Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Bacillus megaterium ja Bacillus.

Bacillus subtilis on grampositiivne bakter, mida tavaliselt leidub mullas ja see sisaldab ainult ühte membraani, mis teeb sellest ideaalse raamistiku orgaaniliste molekulide sekretsiooniks. Bacillus subtilis on valgu tootmiseks atraktiivne peremees, kuna sellel on võime sekreteerida rakuväliseid ensüüme otse söötmesse. Sellel on ka suur eritumisvõime. Bacillus subtilist on kasutatud sekreteeritavate võõrvalkude, näiteks interferooni, kasvuhormooni, pepsinogeeni ja epidermise kasvufaktori kvaliteedi ja koguse parandamiseks. Kuid B. subtilis toodab ja sekreteerib suures koguses rakuväliseid proteaase, mis lagundavad sekreteeritavaid võõrvalke. Batsillil puuduvad ka hästi reguleeritud indutseeritavad vektorid, mis piirab B laialdast kasutamist. subtilise süsteem.

Bacillus anthracis on grampositiivne eos, mis moodustab mullas elavaid baktereid. Inimese peremeesorganismi sisenemisel võib see kiiresti paljuneda ja põhjustada siberi katku - haiguse, mis hõlmab toveemiat ja septitseemiat. Bacillus anthracise negatiivsete mõjude näide oli selle potentsiaalne kasutamine bioloogilises sõjas, nagu on näidatud USA postisüsteemis 2001. aastal. Kapslit täpsustav geen ja siberi katku eest vastutavad toksilised tegurid asuvad kahel plasmiidil, pXO1 ja pXO2 ning nende geenide transkriptsiooni aktiveerib regulaator AtxA vegetatiivsel ajal korrutamine. Bacillus anthracise uuringud on keskendunud peamiselt geenide ekspressioonile, mis on seotud kõige levinuma virulentsusteguriga - kaitsvatest antigeenidest (PA) koosneva siberi katku toksiiniga. Bacillus anthracise kaitsev antigeen on peamine kaitsev immunogeen praeguses inimese vaktsiinis siberi katku vastu.

Bacillus megaterium on üks suurimaid mullas leiduvaid batsille. Seda leidub paljudes ökoloogilistes niššides, kuna see kasvab väga erinevates süsinikuvarudes. B. megateriumi ekspressioonisüsteem pakub paindlikku ja hõlpsasti käsitsetavat tööriista stabiilseks ja suure saagikusega valgu tootmiseks. Selle põhjuseks on mitu põhjust; esiteks B. megateriumil ei ole leeliselisi proteaase, mis võimaldaks sellel olla hea valkude kloonimine ja ekspressioon ilma lagunemiseta. Teiseks sekreteerib bakter valke kasvukeskkonda hõlpsalt ja kolmandaks ei leidu rakuseinas endotoksiine. See toodab erinevaid ensüüme, näiteks leivatööstuses kasutatav amülaas ja antibiootikumide valmistamiseks kasutatav penitsilliinamidaas.

Bacillus brevist on edukalt kasutatud heteroloogsete valkude (struktuurilt erinevad valgud) tootmiseks. Bacillus brevis'e kohta pole palju uuritud, kuid teadaolevalt toodab see lahustuvaid valke, mis on E poolt toodetud lahustumatud. coli süsteem. See on ka ohutu peremees, mida on lihtne kultiveerida ja steriliseerida. Peamine puudus, mis selle kasutamist piirab, on valgu madal saagikus.