大腸桿菌作為外源基因表達的宿主,遺傳背景清楚,技術操作簡單,培養條件簡單,大規模發酵經濟,倍受遺傳工程專家的重視.目前大腸桿菌是應用zui 廣泛,最成功的表達體系,常做高效表達的shou 選體系。真核基因在大腸桿菌中表達,必須有合適的表達載體(Vector),常用載體:pBV220,pET系統。

一、目的基因在大腸桿菌中表達的情況:
大腸桿菌更適合原核基因的表達,外源基因表達產量與單位體積產量是正相相關的,而單位體積產量與細胞濃度和每個細胞平均表達產量呈正相相關.細胞濃度與生長速率,外源基因拷貝數和表達 產物產量之間存在動態平衡,單個細胞的產量又與外源基因拷貝數,基因表達效率,表達產物的穩定性和細胞代謝負荷等因素有關。

二、大腸桿菌的菌落形態：
大腸桿菌在普通瓊脂培養基上面都是一樣的,圓形邊緣整齊，表面光滑，半透明，小凸起；典型的大腸桿菌在伊紅美藍瓊脂平板上的特征為：深紫黑色、光滑、濕潤、帶有金屬光澤的圓形菌落。

大腸桿菌是動物腸道中的正常寄居菌，其中很小一部分在一定條件下引起疾病 。大腸桿菌的血清型能夠引起人體或動物胃腸道感染，主要是由特定的菌毛抗原、致病性毒素等感染引起的，除胃腸道感染以外，還會引起尿道感染、關節炎、腦膜炎以及敗血型感染等。

三、大腸桿菌菌株的分型：

1：DH5a菌株
　　DH5a是一種常用于質粒克隆的菌株。E.coliDH5a在使用pUC系列質粒載體轉化時，可與載體編碼的β－半乳糖苷酶氨基端實現α－互補。可用于藍白斑篩選鑒別重組菌株。

　　基因型：F-，φ80dlacZΔM15，Δ(lacZYA-argF)U169，deoR，recA1，endA1，hsdR17(rk-，mk+)，phoA，supE44，λ-，thi-1，gyrA96，relA1

　　2：BL21(DE3)菌株
　　該菌株用于高效表達克隆于含有噬菌體T7啟動子的表達載體（如pET系列）的基因。T7噬菌體RNA聚合酶位于λ噬菌體DE3區，該區整合于BL21的染色體上。該菌適合表達非毒性蛋白。

　　基因型：F-，ompT，hsdS（rBB-mB－），gal，dcm（DE3）

　　3：BL21(DE3)pLysS菌株
　　該菌株含有質粒pLysS，因此具有氯霉素抗性。PLysS含有表達T7溶菌酶的基因，能夠降低目的基因的背景表達水平，但不干擾目的蛋白的表達。該菌適合表達毒性蛋白和非毒性蛋白。

　　基因型：F-，ompThsdS（rBB-mB－），gal，dcm（DE3，pLysS，Camr

　　4：JM109菌株
　　該菌株在使用pUC系列質粒載體進行DNA轉化或用M13phage載體進行轉染時，由于載體DNA產生的LacZa多肽和JM09編碼的LacZΔM15進行α－互補，從而顯示β－半乳糖苷酶活性，由此很容易鑒別重組體菌株

　　基因型：recA1，endA1，gyrA96，thi－1，hsdR17，supE44，relA1，Δ（lac－proAB）/F’

　　5：TOP 10菌株
　　該菌株適用于高效的DNA克隆和質粒擴增，能保證高拷貝質粒的穩定遺傳。

　　基因型：F-，mcrAΔ(mrr-hsdRMS-mcrBC)，φ80，lacZΔM15，△lacⅩ74，recA1，araΔ139Δ(ara-leu)7697，galU，galK，rps，(Strr)endA1，nupG

　　6：HB101菌株
　　該菌株遺傳性能穩定，使用方便，適用于各種基因重組實驗

　　基因型：supE44，hsdS20（rB-mB－），recA13，ara－14，proA2，lacY1，galK2，rpsL20，xyl-5，mtl-1，leuB6，thi-1M110或SCS110

　　大多數大腸桿菌菌株中含有Dam甲基化酶和Dcm甲基化酶，前者可以在GATC序列中腺嘌呤N-6位上引入甲基，后者在CCA/TGC序列的第一個胞嘧啶C-5位置上引入甲基。常用的菌株都會產生dam,dcm，從而受到甲基化的影響.部分限制性內切酶對甲基化的DNA不能切割，如FbaI和MboI等，一般生物公司提供的內切酶說明中均有說明。大多數酶切位點的甲基化不影響切割，而有些會影響，如XbaI,BclI等。而且甲基化只發生在特定序列，以XbaI為例，只有在位點序列旁出現GA或TC，該XbaI位才會被甲基化。而要解除這種限制修飾作用通常有兩種方法：

　　（1）選用上述酶的同功酶，如Sau3AI，DNA識別切割位點與MboI相同；但不受甲基化影響；

　　（2）利用甲基化酶缺失的受體細胞進行DNA的制備，如E.coliJM110和鏈霉菌等，前者Dam和Dcm甲基化酶已敲出，而后者細胞內本就沒有甲基化酶，從這些細胞中抽提的DNA就能被上述酶切割。