A homologe expressiesysteem is een soort genetische techniektechniek waarbij een gen van interesse wordt geïntroduceerd in een organisme dat nauw verwant is aan de bron van het gen. Met andere woorden, het gastheerorganisme is genetisch vergelijkbaar met het organisme waaruit het gen voortkomt. Deze nauwe genetische relatie is cruciaal voor het succes van het systeem.

Hier is een uitsplitsing van waarom het "homoloog" wordt genoemd:

* Homologie Verwijst naar de gelijkenis tussen twee structuren of sequenties die een gemeenschappelijke evolutionaire oorsprong delen. In de context van expressiesystemen verwijst het naar de genetische gelijkenis tussen het gastheerorganisme en de bron van het gen.

Belangrijke kenmerken van een homologe expressiesysteem:

1. Hoge expressieniveaus: Vanwege de nauwe genetische relatie heeft het gastheerorganisme waarschijnlijk de benodigde machines (ribosomen, enzymen, enz.) Om het vreemde gen efficiënt te transcriberen en te vertalen. Dit leidt tot hogere opbrengsten van het gewenste eiwit.

2. Juiste eiwitvouwen en post-translationele modificaties: Homologe systemen hebben meer kans om het vreemde eiwit correct te vouwen en te wijzigen, omdat de cellulaire machines van het gastheerorganisme zijn ontworpen om eiwitten uit vergelijkbare bronnen te verwerken.

3. Verminderde immunogeniciteit: Het eiwit dat in een homoloog systeem wordt geproduceerd, lijkt waarschijnlijk meer op de eigen eiwitten van het gastheerorganisme, waardoor het risico op een immuunrespons wordt geminimaliseerd.

Voorbeelden van homologe expressiesystemen:

* Bacteriële systemen: Bacteriën gebruiken zoals *e. coli* om genen uit nauw verwante bacteriën tot expressie te brengen.

* gistsystemen: Gisten gebruiken om genen uit te drukken van andere gisten of schimmels.

* cellijnen van zoogdieren: Het gebruik van cellijnen van dieren om genen tot expressie te brengen van vergelijkbare dieren, inclusief mensen.

Voordelen van homologe expressiesystemen:

* Hogere eiwitopbrengsten

* Verbeterde eiwitvouwen en wijzigingen

* Verminderde immunogeniteit

* Vaak gemakkelijker te optimaliseren vanwege de genetische gelijkenis

Nadelen:

* Kan beperkt zijn in het bereik van organismen die kunnen worden gebruikt (vanwege de noodzaak van nauwe genetische verwantschap)

* Kan soms duurder zijn om te ontwikkelen en te onderhouden in vergelijking met heterologe systemen

In tegenstelling tot homologe expressiesystemen gebruiken heterologe expressiesystemen gastheerorganismen die * niet * nauw verwant zijn met de bron van het gen. Hoewel ze waardevol kunnen zijn om een ​​breed scala aan genen tot expressie te brengen, kunnen ze worden geconfronteerd met uitdagingen met eiwitvouwen, modificatie en immunogeniteit.