Vari sistemi di espressione sono stati sviluppati oggi e sono molto ben affermati commercialmente, specialmente per ottenere proteine ricombinanti. I sistemi di espressione utilizzati includono colture di mammiferi e insetti, Escherichia coli e batteri. L'espressione in bacillo è il sistema prominente che viene utilizzato. Ferdinand Cohn fu il primo a descrivere il genere Bacillus nel 1872 e comprendono un gran numero di specie batteriche gram-positive come Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Bacillus megaterium e Bacillo.
Bacillus subtilis
Bacillus subtilis è un batterio gram-positivo che si trova comunemente nel suolo e contiene solo una singola membrana che lo rende un quadro ideale per la secrezione di molecole organiche. Bacillus subtilis è un ospite attraente per la produzione di proteine perché ha la capacità di secernere enzimi extracellulari direttamente nel terreno di coltura. Ha anche una grande capacità escretoria. Bacillus subtilis è stato utilizzato per migliorare la qualità e la quantità delle proteine estranee secrete come l'interferone, l'ormone della crescita, il pepsinogeno e il fattore di crescita epidermico. Tuttavia, B. subtilis produce e secerne alti livelli di proteasi extracellulari che degradano le proteine estranee secrete. Il bacillo manca anche di vettori inducibili ben regolati che limitano l'ampia applicazione del B. sistema subtilis.
Bacillus Anthracis
Il Bacillus anthracis è un batterio gram-positivo che forma spore che dimora nel terreno. Entrando in un ospite umano, può proliferare rapidamente e causare l'antrace, una malattia che coinvolge tovemia e setticemia. Un esempio degli effetti negativi del Bacillus anthracis è stato il suo potenziale utilizzo nella guerra biologica, come dimostrato nel sistema postale degli Stati Uniti nel 2001. La capsula che specifica il gene e i fattori tossici responsabili dell'antrace si trovano su due plasmidi, pXO1 e pXO2 e la trascrizione di questi geni è attivata dal regolatore AtxA durante la fase vegetativa moltiplicazione. Gli studi sul Bacillus anthracis si sono concentrati principalmente sull'espressione di geni associati al fattore di virulenza più affermato, la tossina dell'antrace composta da antigeni protettivi (PA). L'antigene protettivo di Bacillus anthracis è il principale immunogeno protettivo nell'attuale vaccino umano contro l'antrace.
Bacillus Megaterium
Bacillus megaterium è uno dei bacilli più grandi presenti nel suolo. Si trova in molte nicchie ecologiche perché cresce in un'ampia varietà di riserve di carbonio. Il B. Il sistema di espressione megaterium fornisce uno strumento flessibile e facile da maneggiare per la produzione di proteine stabile e ad alto rendimento. Ciò è dovuto a diversi motivi; prima, B. megaterium non possiede proteasi alcaline che gli consentono di essere un buon clonaggio ed espressione di proteine estranee senza degradazione. In secondo luogo, il batterio secerne prontamente proteine nel mezzo di crescita e, in terzo luogo, non si trovano endotossine nella parete cellulare. Produce diversi enzimi, come l'amilasi utilizzata nelle industrie del pane e la penicillina amidasi utilizzata per produrre antibiotici.
Bacillus Brevis
Bacillus brevis è stato utilizzato con successo per produrre proteine eterologhe (proteine che differiscono nella struttura). Non sono stati fatti molti studi sul bacillus brevis, ma è noto che produce proteine solubili, che sono insolubili quando prodotte da E. sistema coli. È anche un ospite sicuro facile da coltivare e sterilizzare. Il principale svantaggio che ne limita l'utilizzo sono le basse rese di proteine.