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原核表達系統(tǒng)是一個成熟的系統(tǒng)，常用于研究基因功能。由于原核表達系統(tǒng)存在包涵體蛋白純化困難、蛋白修飾不*等缺陷，人們開始利用真核表達系統(tǒng)來研究基因。
在各種表達系統(tǒng)中，首先采用原核表達系統(tǒng)進行研究，這也是目前成熟的表達系統(tǒng)。該技術(shù)的主要方法是將已克隆到目的基因DNA的片段的載體(通常為質(zhì)粒)轉(zhuǎn)化到細菌(通常為大腸桿菌)中，通過IPTG誘導(dǎo)和終純化獲得所需的目的蛋白。其優(yōu)點是可以在短時間內(nèi)獲得基因表達產(chǎn)物，所需成本相對較低。
但與此同時，原核表達系統(tǒng)仍有許多不可克服的缺點：如常用的表達系統(tǒng)不能調(diào)節(jié)表達時間和表達水平，某些基因的連續(xù)表達可能對宿主細胞造成毒性作用，過度表達可能導(dǎo)致非生理反應(yīng)，靶蛋白往往以包涵體的形式表達，導(dǎo)致產(chǎn)物純化困難；而且，原核表達系統(tǒng)的翻譯后修飾系統(tǒng)并不完善，表達產(chǎn)物的生物活性較低。為了克服上述缺點，許多學(xué)者將原核基因調(diào)控系統(tǒng)引入真核基因調(diào)控領(lǐng)域。它的優(yōu)點是：
1.根據(jù)原核生物蛋白與靶基因相互作用的高度特異性設(shè)計，靶基因與真核基因調(diào)控序列基本沒有同源性，因此不存在基因的非特異性激活或抑制
2.能誘導(dǎo)高效基因表達，高達105倍，超越其他系統(tǒng)；
3.它可以嚴(yán)格控制基因表達，即既可以控制基因表達的“開關(guān)”，又可以人為控制基因表達量
因此，利用真核表達系統(tǒng)表達目的蛋白越來越受到重視。目前，基因工程研究中常用的真核表達系統(tǒng)包括酵母表達系統(tǒng)、昆蟲細胞表達系統(tǒng)和哺乳動物細胞表達系統(tǒng)。
1.根本的區(qū)別是，原核表達系統(tǒng)的表達系統(tǒng)是原核細胞；真核表達系統(tǒng)在真核細胞如酵母細胞、昆蟲細胞和哺乳動物細胞中表達。
2.兩種表達系統(tǒng)都通過含有原核或真核啟動子和其他表達相關(guān)元件的質(zhì)粒系統(tǒng)表達外源基因。
3.與真核表達系統(tǒng)相比，原核表達系統(tǒng)的表達效率易于優(yōu)化和調(diào)整，表達量高。然而，當(dāng)用于表達真核外源基因時，由于不同的蛋白質(zhì)折疊和糖鏈修飾，其應(yīng)用受到限制。真核表達系統(tǒng)的表達量相對較低。雖然酵母和昆蟲系統(tǒng)的表達量相對較高，但哺乳動物基因的表達也存在不足。
