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Klonierung

Prokaryontische Wirtssysteme

Der Einsatz von Prokaryonten als Wirtssysteme in der Gentechnik hat viele Vorteile:

  1. Prokaryonten sind Einzeller, die sich relativ unproblematisch kultivieren lassen.
  2. Bakterien haben sehr kurze Verdopplungszeiten und vermehren sich daher schnell (Escherichia coli: 40-60 min).
  3. Der genetische Apparat und der Expressionsmodus der Bakterienzellen ist im Vergleich zu höheren Zellen deutlich einfacher strukturiert, dabei aber vergleichbar effektiv, so dass sehr hohe Expressionsausbeuten erzielt werden können.
Abb.1
Petrischale mit E. coli-Kolonien

Sowohl im Bereich der Molekular- und Zellbiologie ist Escherichia coli das wohl bestuntersuchte Bakterium und damit einer der wichtigsten Wirtsorganismen zur Klonierung und Expression heterologer Proteine. Für dieses Bakterium wurde eine Vielzahl von Expressionssystemen etabliert. Neben dem Einsatz als Produzent von heterologen Proteinen dient E. coli häufig als primärer Wirt, in dem die Ziel-DNA zunächst vervielfältigt wird, bevor sie dann in den eigentlichen Zielorganismus eingeführt werden kann.

Wichtig für die Expression in Escherichia coli ist, dass jedes eingebrachte Plasmid einen E. coli-spezifischen Replikationsstart, Promotor und ein Start-Codon für die Expression trägt, damit die E. coli-eigenen Enzyme die Genregulation und -expression des gewünschten Proteins katalysieren können.

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