תוֹכֶן
מערכות ביטוי שונות פותחו כיום והן מבוססות היטב מבחינה מסחרית, במיוחד להשגת חלבונים רקומביננטיים. מערכות הביטוי שמשתמשות בהן כוללות תרבויות יונקים וחרקים, קולי Escherichia וחיידקים. ביטוי בבילילוס הוא המערכת הבולטת בה נעשה שימוש. פרדיננד כהן היה הראשון שתיאר את הסוג Bacillus בשנת 1872 והם כוללים מספר רב של מינים חיידקיים גרם-חיוביים כמו Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Bacillus megaterium ו- Bacillus.
Bacillus Subtilis
Bacillus subtilis הוא חיידק גרם חיובי הנפוץ באדמה והוא מכיל רק קרום בודד מה שהופך אותו למסגרת אידיאלית להפרשת מולקולות אורגניות. Bacillus subtilis הוא מארח אטרקטיבי לייצור חלבון מכיוון שיש לו את היכולת להפריש אנזימים חוץ תאיים ישירות למדיום התרבות. יש לו גם יכולת הפרשה גדולה. Bacillus subtilis שימש לשיפור האיכות והכמות של החלבונים הזרים המופרשים כמו אינטרפרון, הורמון גדילה, פפסינוגן וגורם גדילה לאפידרמיס. עם זאת, B. subtilis מייצרת ומפרישה רמות גבוהות של פרוטאזות חוץ-תאיות המשפילות את החלבונים הזרים המופרשים. הביצילוס חסר גם וקטורים הניתנים להסרה מוסדרים היטב המגבילים את היישום הרחב של מערכת B. subtilis.
Bacillus Anthracis
Bacillus anthracis הוא נבג חיובי לגרם היוצר חיידקים השוכן באדמה. עם כניסתו לארח אנושי הוא יכול להתפשט במהירות ולגרום לאנתרקס, מחלה הכוללת טבמיה וספיחת דם. דוגמה להשפעות השליליות של Bacillus anthracis הייתה השימוש הפוטנציאלי שלה בלוחמה ביולוגית, כפי שהודגם במערכת הדואר האמריקאית בשנת 2001. הגן המפרט את הקפסולה והגורמים הרעילים האחראים לאנתרקס ממוקמים על שני פלסמידים, pXO1 ו- pXO2 והתמלול של גנים אלה. מופעל על ידי הרגולטור AtxA במהלך הכפל הווגטטיבי. מחקרים שנערכו על אנתרקיס Bacillus התרכזו בעיקר בביטוי של גנים הקשורים לרוב גורם הנגיף שהוקם ביותר, רעלן אנטרקס המורכב מאנטיגנים מגנים (PA). האנטיגן המגן של Bacillus anthracis הוא החיסון המגן העיקרי בחיסון האנושי הנוכחי נגד אנתרקס.
Bacillus Megaterium
Bacillus megaterium הוא אחד הבזילי הגדולים ביותר שנמצאים באדמה. הוא נמצא בנישות אקולוגיות רבות מכיוון שהוא גדל במגוון רחב של אספקת פחמן. מערכת הביטוי B. megaterium מספקת כלי גמיש וקל לטיפול לייצור חלבונים יציב ועם תפוקה גבוהה. זאת מכמה סיבות; ראשית, ב. מגייטריום אינו מחזיק בפרוטאזים אלקליין המאפשרים לו להיות שיבוט וביטוי טובים של חלבונים זרים ללא השפלה. שנית, החיידק מפריש בקלות חלבונים לאמצעי הגידול ושלישית, אין אנדוטוקסינים לא נמצאים בדופן התא. הוא מייצר אנזימים מגוונים, כמו אמילאז המשמש בתעשיות לחם ופניצילין עמידאז המשמש לייצור אנטיביוטיקה.
Bacillus Brevis
Bacillus Brevis שימש בהצלחה לייצור חלבונים הטרולוגיים (חלבונים השונים במבנה). לא נעשה הרבה מחקר בנושא Bacillus Brevis אך ידוע שהוא מייצר חלבונים מסיסים, שאינם מסיסים כאשר הם מיוצרים על ידי מערכת E. coli. זהו גם מארח בטוח שקל לתרבות ולעקר. החיסרון העיקרי המגביל את השימוש בו הוא התשואות הנמוכות של חלבון.