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Klonierung

Wirtssysteme

Definition
Als Wirtszelle wird die Zielzelle bezeichnet, in die die Fremd-DNA eingebracht werden soll.
Abb.1
E. coli-Kolonien

Das Wirtssystem

Die Auswahl des Wirtssystems ist von der Zielsetzung des Experimentes abhängig. Strukturuntersuchungen oder die industrielle Massenproduktion eines bestimmten prokaryontischen Genproduktes erfordern ein einfaches, möglichst leicht zu handhabendes prokaryontisches Wirtssystem. Ähnliche Untersuchungen und Synthesen eukaryontischer Genprodukte können nur in sehr beschränktem Maße in prokaryontischen Wirtssystemen durchgeführt werden, da eukaryontische Proteine größtenteils posttranslational modifiziert werden und prokaryontische Zellen über keine derartigen Modifikationssysteme verfügen.

Ein typisches Beispiel für diese Problematik ist Insulin, das schon seit mehreren Jahren im industriellen Maßstab produziert wird. Reifes Insulin besteht aus zwei Polypeptidketten, die über zwei Disulfid-Brücken miteinander verbunden sind. Das im Escherichia coli-Expressionssystem synthetisierte Insulin muss als Prähormon zur Ausbildung der Disulfid-Brücken noch enzymatisch prozessiert werden. Ein im Hefe-Expressionssystem produziertes Insulin benötigt diese enzymatische Nachbehandlung nicht.

Expressionsuntersuchungen eukaryontischer Gene lassen sich aufgrund der wesentlich höheren Komplexizität des genetischen Apparates im Vergleich zu prokaryontischen Systemen nur in eukaryontischen Wirtssystemen durchführen.

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