Vários sistemas de expressão foram desenvolvidos hoje e estão muito bem estabelecidos comercialmente, especialmente para a obtenção de proteínas recombinantes. Os sistemas de express utilizados incluem culturas de mameros e insectos, Escherichia coli e bactias. A expressão no bacilo é o sistema proeminente que está sendo usado. Ferdinand Cohn foi o primeiro a descrever o gênero Bacillus em 1872 e inclui um grande número de espécies bacterianas gram-positivas como Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Bacillus megaterium e Bacillus.

Bacillus Subtilis

Bacillus subtilis é uma bactéria Gram-positiva comumente encontrada no solo e contém apenas uma única membrana, tornando-se uma estrutura ideal para a secreção de moléculas orgânicas. Bacillus subtilis é um hospedeiro atraente para a produção de proteínas porque tem a capacidade de secretar enzimas extracelulares diretamente no meio de cultura. Também tem uma grande capacidade excretora. O Bacillus subtilis tem sido utilizado para melhorar a qualidade e quantidade das proteínas estranhas segregadas, tais como interferão, hormona de crescimento, pepsinogénio e factor de crescimento epidérmico. No entanto, B. subtilis produz e segrega níveis elevados de proteases extracelulares que degradam as proteínas estranhas segregadas. O bacilo também carece de vetores indutíveis bem regulados, o que limita a ampla aplicação do sistema B. subtilis.

Bacillus Anthracis

O Bacillus anthracis é uma bactéria formadora de esporos gram-positiva que reside no solo. . Após a entrada em um hospedeiro humano, ele pode proliferar rapidamente e causar antraz, uma doença que envolve tovemia e septicemia. Um exemplo dos efeitos negativos do Bacillus anthracis foi seu uso potencial na guerra biológica como demonstrado no sistema postal dos EUA em 2001. A cápsula específica do gene e os fatores tóxicos responsáveis ​​pelo antraz estão localizados em dois plasmídeos, pXO1 e pXO2 e a transcrição desses genes é ativado pelo regulador AtxA durante a multiplicação vegetativa. Os estudos de Bacillus anthracis centraram-se principalmente na expressão de genes associados com o fator de virulência mais estabelecido, a toxina do antraz composta de antígenos protetores (PA). O antígeno protetor de Bacillus anthracis é o principal imunógeno protetor na atual vacina humana contra o antraz.

Bacillus Megaterium

O Bacillus megaterium é um dos maiores bacilos encontrados no solo. É encontrado em muitos nichos ecológicos porque cresce em uma ampla variedade de suprimentos de carbono. O sistema de expressão de B. megaterium fornece uma ferramenta flexível e de fácil manuseio para produção de proteína estável e de alto rendimento. Isso é por vários motivos; em primeiro lugar, o B. megaterium não possui proteases alcalinas, permitindo que seja uma boa clonagem e expressão de proteínas estranhas sem degradação. Em segundo lugar, a bactéria segrega prontamente proteínas no meio de crescimento e em terceiro lugar, não são encontradas endotoxinas na parede celular. Produz diversas enzimas, como a amilase usada em indústrias de pão e a penicilina amidase usada para fazer antibióticos.

Bacillus Brevis

O Bacillus brevis tem sido usado com sucesso para produzir proteínas heterólogas (proteínas que diferem na estrutura). ). Não há muito estudo sobre bacilos brevis, mas sabe-se que produz proteínas solúveis, que são insolúveis quando produzidas pelo sistema de E. coli. Também é um hospedeiro seguro que é fácil de cultivar e esterilizar. A principal desvantagem que limita seu uso é o baixo rendimento das proteínas.