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真核表达系统的出现客服了传统原核表达系统诸多缺陷

2022
07-02

22:00:02

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来源:化工仪器网
   原核表达系统是一个成熟的系统,常用于研究基因功能。由于原核表达系统存在包涵体蛋白纯化困难、蛋白修饰不完全等缺陷,人们开始利用真核表达系统来研究基因。
  在各种表达系统中,首先采用原核表达系统进行研究,这也是目前成熟的表达系统。该技术的主要方法是将已克隆到目的基因DNA的片段的载体(通常为质粒)转化到细菌(通常为大肠杆菌)中,通过IPTG诱导和终纯化获得所需的目的蛋白。其优点是可以在短时间内获得基因表达产物,所需成本相对较低。
  但与此同时,原核表达系统仍有许多不可克服的缺点:如常用的表达系统不能调节表达时间和表达水平,某些基因的连续表达可能对宿主细胞造成毒性作用,过度表达可能导致非生理反应,靶蛋白往往以包涵体的形式表达,导致产物纯化困难;而且,原核表达系统的翻译后修饰系统并不完善,表达产物的生物活性较低。为了克服上述缺点,许多学者将原核基因调控系统引入真核基因调控领域。它的优点是:
  1.根据原核生物蛋白与靶基因相互作用的高度特异性设计,靶基因与真核基因调控序列基本没有同源性,因此不存在基因的非特异性激活或抑制
  2.能诱导高效基因表达,高达105倍,超越其他系统;
  3.它可以严格控制基因表达,即既可以控制基因表达的“开关”,又可以人为控制基因表达量
  因此,利用真核表达系统表达目的蛋白越来越受到重视。目前,基因工程研究中常用的真核表达系统包括酵母表达系统、昆虫细胞表达系统和哺乳动物细胞表达系统。
  1.根本的区别是,原核表达系统的表达系统是原核细胞;真核表达系统在真核细胞如酵母细胞、昆虫细胞和哺乳动物细胞中表达。
  2.两种表达系统都通过含有原核或真核启动子和其他表达相关元件的质粒系统表达外源基因。
  3.与真核表达系统相比,原核表达系统的表达效率易于优化和调整,表达量高。然而,当用于表达真核外源基因时,由于不同的蛋白质折叠和糖链修饰,其应用受到限制。真核表达系统的表达量相对较低。虽然酵母和昆虫系统的表达量相对较高,但哺乳动物基因的表达也存在不足。
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