Olika expressionssystem har utvecklats idag och de är mycket väl etablerade kommersiellt, speciellt för att erhålla rekombinanta proteiner. De använda expressionssystemen innefattar däggdjurs- och insektkulturer, Escherichia coli och bakterier. Uttryck i bacillus är det framträdande systemet som används. Ferdinand Cohn var den första som beskriver släktet Bacillus år 1872 och de innehåller ett stort antal gram-positiva bakteriearter som Bacillus subtilis, Bacillus antracis, Bacillus megaterium och Bacillus.

Bacillus Subtilis

Bacillus subtilis är en gram-positiv bakterie som vanligen finns i jord och innehåller bara ett enda membran vilket gör det till en idealisk ram för utsöndring av organiska molekyler. Bacillus subtilis är en attraktiv värd för produktion av protein eftersom det har förmågan att utsöndra extracellulära enzymer direkt i odlingsmediet. Det har också en stor utsöndringskapacitet. Bacillus subtilis har använts för att förbättra kvaliteten och kvantiteten av de utsöndrade främmande proteinerna, såsom interferon, tillväxthormon, pepsinogen och epidermal tillväxtfaktor. B. subtilis producerar emellertid och utsöndrar höga nivåer av extracellulära proteaser som bryter ned de utsöndrade främmande proteinerna. Bacillus saknar också välreglerade inducerbara vektorer som begränsar den breda tillämpningen av B. subtilis-systemet.

Bacillus Anthracis

Bacillusantracis är en gram-positiv sporbildande bakterie som bor i jorden . Vid inträde i en mänsklig värd kan den snabbt proliferera och orsaka mjältbrand, en sjukdom som involverar tovemi och septikemi. Ett exempel på Bacillus antracis negativa effekter var dess potentiella användning i biologisk krigföring som visat i det amerikanska postsystemet 2001. Den genspecifika kapseln och de toxiska faktorerna som är ansvariga för miltbrand ligger på två plasmider, pXOl och pXO2 och transkriptionen av dessa gener aktiveras av regulatorn AtxA under vegetativ multiplikation. Studier av Bacillus antracis har huvudsakligen koncentrerats på uttryck av gener som är associerade med mest etablerade virulensfaktorn, anthraxtoxin sammansatt av skyddande antigener (PA). Den skyddande antigenen av Bacillus anthracis är den viktigaste skyddande immunogenen i det nuvarande humana vaccinet mot mjältbrand.

Bacillus Megaterium
Bacillus megaterium är en av de största bacillerna som finns i marken. Det finns i många ekologiska nischer eftersom det växer i en mängd olika kolförråd. B. megateriumuttryckssystemet tillhandahåller ett flexibelt och lätt att hantera verktyg för stabil och högproduktiv proteinproduktion. Detta beror på flera orsaker; För det första har B. megaterium inte alkaliska proteaser som gör det möjligt att vara en bra kloning och expression av främmande proteiner utan nedbrytning. För det andra utsöndrar bakterien lätt proteiner i tillväxtmediet och för det tredje hittas inga endotoxiner i cellväggen. Det producerar olika enzymer, såsom amylas som används i brödindustrin och penicillinamidas som används för att tillverka antibiotika.

Bacillus Brevis

Bacillus brevis har framgångsrikt använts för att producera heterologa proteiner (proteiner som skiljer sig åt i struktur ). Inte mycket studier har gjorts om bacillus brevis men det är känt att producera lösliga proteiner, vilka är olösliga när de produceras av E. coli-systemet. Det är också en säker värd som är lätt att odla och sterilisera. Den största nackdelen som begränsar dess användning är de låga utbytena av protein.