Fordele og ulemper ved Bacillus Expressions System

Forskellige ekspressionssystemer er blevet udviklet i dag, og de er meget veletablerede kommercielt, især til opnåelse af rekombinante proteiner. De anvendte ekspressionssystemer indbefatter pattedyrs- og insektkulturer, Escherichia coli og bakterier. Udtryk i bacillus er det fremtrædende system, der anvendes. Ferdinand Cohn var den første til at beskrive slægten Bacillus i 1872, og de omfatter et stort antal gram-positive bakteriearter som Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Bacillus megaterium og Bacillus.

Bacillus Subtilis

Bacillus subtilis er en gram-positiv bakterie, der almindeligvis findes i jord, og den indeholder kun en enkelt membran, der gør den til en ideel ramme for udskillelse af organiske molekyler. Bacillus subtilis er en attraktiv vært til produktion af protein, fordi den har evnen til at udskille ekstracellulære enzymer direkte i dyrkningsmediet. Det har også en stor udskillelseskapacitet. Bacillus subtilis er blevet brugt til at forbedre kvaliteten og mængden af ​​de secernerede fremmede proteiner som interferon, væksthormon, pepsinogen og epidermal vækstfaktor. B. subtilis producerer og udskiller imidlertid høje niveauer af ekstracellulære proteaser, som nedbryder de udskilte fremmede proteiner. Bacillus mangler også velregulerede inducerbare vektorer, der begrænser den brede anvendelse af B. subtilis-systemet.

Bacillus Anthracis

Bacillus anthracis er en gram-positiv spordannende bakterie, som bor i jorden . Ved indtræden i en menneskelig vært kan den hurtigt proliferere og forårsage miltbrand, en sygdom, der involverer tovæmi og septikæmi. Et eksempel på Bacillus anthracis negative virkninger var dets potentielle anvendelse i biologisk krigsførelse som vist i det amerikanske postvæsen i 2001. Genspecifikke kapsler og de toksiske faktorer, der er ansvarlige for miltbrand, er placeret på to plasmider, pXO1 og pXO2 og transkriptionen af ​​disse gener aktiveres af regulatoren AtxA under vegetativ multiplikation. Undersøgelser af Bacillus anthracis har hovedsageligt været koncentreret om ekspressionen af ​​gener forbundet med mest etablerede virulensfaktor, anthraxtoksin sammensat af beskyttende antigener (PA). Det beskyttende antigen af ​​Bacillus anthracis er det vigtigste beskyttende immunogen i den nuværende humane vaccine mod miltbrand.

Bacillus Megaterium

Bacillus megaterium er en af ​​de største baciller fundet i jord. Det findes i mange økologiske nicher, fordi det vokser i en lang række kulstofforsyninger. B. megaterium ekspressionssystemet giver et fleksibelt og nemt at håndtere værktøj til stabil og høj udbytte proteinproduktion. Dette skyldes flere grunde; For det første har B. megaterium ikke alkaliske proteaser, der gør det muligt at være en god kloning og ekspression af fremmede proteiner uden nedbrydning. For det andet udskiller bakterien let proteiner i vækstmediet, og for det tredje findes ingen endotoksiner i cellevæggen. Det producerer forskellige enzymer, såsom amylase anvendt i brødindustrien og penicillinamidase anvendt til fremstilling af antibiotika.

Bacillus Brevis

Bacillus brevis er med succes brugt til at producere heterologe proteiner (proteiner, der afviger i struktur ). Der er ikke gjort meget undersøgelse af bacillus brevis, men det er kendt at fremstille opløselige proteiner, som er uopløselige, når de produceres af E. coli-systemet. Det er også en sikker vært, der er let at dyrke og sterilisere. Den største ulempe, der begrænser dens anvendelse, er de lave udbytter af protein.