Zawartość
Obecnie opracowano różne systemy ekspresji, które są bardzo dobrze ugruntowane na rynku, zwłaszcza w celu uzyskania rekombinowanych białek. Stosowane układy ekspresyjne obejmują kultury ssaków i owadów, Escherichia coli i bakterie. Ekspresja w Bacillus jest najważniejszym wykorzystywanym systemem. Ferdinand Cohn jako pierwszy opisał rodzaj Bacillus w 1872 r. I obejmują one wiele gram-dodatnich gatunków bakterii, takich jak Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Bacillus megaterium i Bacillus.
Bacillus Subtilis
Bacillus subtilis jest bakterią Gram-dodatnią powszechnie występującą w glebie i zawiera tylko jedną błonę, co czyni ją idealną platformą do wydzielania cząsteczek organicznych. Bacillus subtilis jest atrakcyjnym gospodarzem do produkcji białka, ponieważ ma zdolność wydzielania enzymów pozakomórkowych bezpośrednio do pożywki hodowlanej. Ma również dużą pojemność wydalniczą. Bacillus subtilis zastosowano w celu poprawy jakości i ilości wydzielanych obcych białek, takich jak interferon, hormon wzrostu, pepsynogen i naskórkowy czynnik wzrostu. Jednak B. subtilis wytwarza i wydziela wysoki poziom proteaz pozakomórkowych, które rozkładają wydzielane obce białka. Bacillus nie ma również dobrze regulowanych wektorów indukowalnych, co ogranicza szerokie zastosowanie systemu B. subtilis.
Bacillus Anthracis
Bacillus anthracis to bakterie Gram-dodatnie tworzące przetrwalniki, które żyją w glebie. Po wejściu do ludzkiego gospodarza może on szybko namnażać się i powodować wąglika, chorobę obejmującą tovemię i posocznicę. Przykładem negatywnych skutków Bacillus anthracis było jego potencjalne zastosowanie w wojnie biologicznej, co wykazano w amerykańskim systemie pocztowym w 2001 roku. Gatunek określający kapsułkę i czynniki toksyczne odpowiedzialne za wąglika znajdują się na dwóch plazmidach, pXO1 i pXO2, oraz transkrypcji tych genów jest aktywowany przez regulator AtxA podczas rozmnażania wegetatywnego. Badania nad Bacillus anthracis koncentrowały się przede wszystkim na ekspresji genów związanych z najbardziej znanym czynnikiem wirulencji, toksyną wąglika złożoną z antygenów ochronnych (PA). Antygen ochronny Bacillus anthracis jest głównym ochronnym immunogenem w obecnej szczepionce przeciwko wąglikowi u ludzi.
Bacillus Megaterium
Bacillus megaterium jest jednym z największych pałeczek znalezionych w glebie. Występuje w wielu niszach ekologicznych, ponieważ rośnie w szerokiej gamie dostaw węgla. System ekspresji B. megaterium zapewnia elastyczne i łatwe w obsłudze narzędzie do stabilnej i wysokowydajnej produkcji białka. Wynika to z kilku powodów; po pierwsze, B. megaterium nie ma alkalicznych proteaz, co pozwala na dobre klonowanie i ekspresję obcych białek bez degradacji. Po drugie, bakteria łatwo wydziela białka do pożywki wzrostowej, a po trzecie, nie znaleziono endotoksyn w ścianie komórkowej. Wytwarza różnorodne enzymy, takie jak amylaza stosowana w przemyśle chlebowym i amidaza penicylinowa stosowana do wytwarzania antybiotyków.
Bacillus Brevis
Bacillus brevis z powodzeniem stosowano do wytwarzania heterologicznych białek (białek, które różnią się budową). Nie przeprowadzono wielu badań na temat Bacillus brevis, ale wiadomo, że wytwarza rozpuszczalne białka, które są nierozpuszczalne, gdy są wytwarzane przez system E. coli. Jest także bezpiecznym gospodarzem, łatwym do hodowli i sterylizacji. Główną wadą, która ogranicza jego stosowanie, jest niska wydajność białka.