Bacillus Expression sistēmas priekšrocības un trūkumi

Mūsdienās ir izstrādātas dažādas ekspresijas sistēmas, un tās ir komerciāli ļoti labi izveidotas, jo īpaši rekombinanto olbaltumvielu iegūšanai. Izmantotās ekspresijas sistēmas ietver zīdītāju un kukaiņu kultūras, Escherichia coli un baktērijas. Izteiksme bacillus ir ievērojamā sistēma, kas tiek izmantota. Ferdinands Kohns 1872. gadā pirmais aprakstīja Bacillus ģints, un tajos ietilpst liels skaits grampozitīvas baktēriju sugas, piemēram, Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Bacillus megaterium un Bacillus.

Bacillus subtilis ir grampozitīva baktērija, kas parasti sastopama augsnē, un tajā ir tikai viena membrāna, kas padara to par ideālu pamatu organisko molekulu sekrēcijai. Bacillus subtilis ir pievilcīgs saimnieks olbaltumvielu ražošanai, jo tas spēj izdalīt ārpusšūnu fermentus tieši barotnē. Tam ir arī liela izdalīšanās spēja. Bacillus subtilis ir izmantots, lai uzlabotu sekrēto svešo olbaltumvielu, piemēram, interferona, augšanas hormona, pepsinogēna un epidermas augšanas faktora, kvalitāti un daudzumu. Tomēr B. subtilis ražo un izdala lielu daudzumu ārpusšūnu proteāžu, kas noārda izdalītos svešus proteīnus. Bacillus trūkst arī labi regulējamu inducējamu vektoru, kas ierobežo B plašu pielietojumu. subtilis sistēma.

Bacillus anthracis ir grampozitīva sporu veidojoša baktērija, kas dzīvo augsnē. Ieejot cilvēka saimniekorganismā, tas var ātri vairoties un izraisīt Sibīrijas mēri - slimību, kas saistīta ar tovēmiju un septicēmiju. Bacillus anthracis negatīvās ietekmes piemērs bija tā iespējamā izmantošana bioloģiskajā karā, kā parādīts ASV pasta sistēmā 2001. gadā. Gēns, kas norāda kapsulu, un toksiskie faktori, kas ir atbildīgi par Sibīrijas mēri, atrodas uz divām plazmīdām - pXO1 un pXO2 un šo gēnu transkripciju veģetatīvās darbības laikā aktivizē regulators AtxA pavairošana. Bacillus anthracis pētījumi galvenokārt ir vērsti uz gēnu izpausmi, kas saistīti ar visizplatītāko virulences faktoru, Sibīrijas mēra toksīnu, kas sastāv no aizsargājošiem antigēniem (PA). Bacillus anthracis aizsargājošais antigēns ir galvenais aizsargājošais imunogēns pašreizējā cilvēka vakcīnā pret Sibīrijas mēri.

Bacillus megaterium ir viens no lielākajiem augsnē sastopamajiem baciļiem. Tas ir atrodams daudzās ekoloģiskajās nišās, jo tas aug visdažādākajās oglekļa piegādēs. B. megaterija ekspresijas sistēma nodrošina elastīgu un viegli lietojamu rīku stabilai un ar augstu ražu olbaltumvielu ražošanai. Tas ir vairāku iemeslu dēļ; pirmkārt, B. megaterijam nav sārmainu proteāžu, kas ļautu tam būt laba svešu olbaltumvielu klonēšana un ekspresija bez noārdīšanās. Otrkārt, baktērija viegli izdala olbaltumvielas augšanas vidē, un, treškārt, šūnu sienās nav atrodami endotoksīni. Tas ražo dažādus enzīmus, piemēram, maizes rūpniecībā izmantoto amilāzi un antibiotiku ražošanai izmantoto penicilīna amidāzi.

Bacillus brevis ir veiksmīgi izmantots heteroloģisku olbaltumvielu (olbaltumvielu, kas atšķiras pēc struktūras) ražošanai. Nav daudz pētījumu par bacillus brevis, taču ir zināms, ka tas ražo šķīstošus proteīnus, kuri nešķīst, kad tos ražo E. koli sistēma. Tas ir arī drošs saimnieks, kuru ir viegli kultivēt un sterilizēt. Galvenais trūkums, kas ierobežo tā lietošanu, ir zems olbaltumvielu daudzums.