Theo Baneyx (1999), E. coli là một trong những vật chủ được sử dụng rộng rãi để biểu hiện các sản phẩm protein ngoại lai từ các sinh vật khác [17].
Hiện nay việc tạo dòng và biểu hiện gen trong E. coli được rất nhiều nhà khoa học trên thế giới thực hiện, Guang và cs (2004) đã tạo dòng gen B7-H3 vào vector pGEX-5X-3 và biến nạp vào E. coli để nghiên cứu chức năng sinh học của protein B7-H3 trong việc hoạt hóa tế bào lympho T [28]. Human beta- defensin-4 (hBD4) là một protein có tác dụng chống nhiễm khuẩn ở người, Zhinan và cs (2006) đã thành công trong việc tạo dòng và biểu hiện gene này vào E. coli, sử dụng vector biểu hiện pET32-smhBD4, phân tích sự biểu hiện của gen hBD4 thành protein hBD4 đạt 1,9 g/l và protein này đạt 2,68 g/l khi nuôi E. coli mang vector pET32-smhBD4 trong môi trường MBL ở 340C, cảm ứng IPTG nồng độ 0,4 mM và thu sinh khối phân tích sau 6h nuôi cấy [76]. Jinshu và cs (2006) đưa được gen mã hóa GnRH vào hệ thống biểu hiện dựa trên T7 RNA polymerase trong vector pED-GnRH3, GnRH là hormone điều hòa quá trình tiết hormone kích thích nang trứng (FSH) và hormone kích thích thể vàng (LH), do vậy việc biểu hiện được gen mã hóa GnRH trong E. coli có ý nghĩa rất lớn trong việc điều trị bệnh liên quan đến hormone này [41].
27
Protein hALR tái tổ hợp đã biểu hiện thành công trong hệ thống biểu hiện pET28a(+) của E. coli BL21, vector pET28a (+)/hALR mang đoạn cDNA đầy đủ của hALR được khuếch đại bằng phương pháp RT-PCR và chứa trình tự mã hóa cho đuôi His, quá trình tiết hALR được cảm ứng bằng IPTG 2h ở 370C [39]. Đoạn gen mã hóa cho enzyme catalase được Yang và cs (2003) phân lập từ Helicobacter pylori bằng PCR sau đó tạo dòng vào vector pET- 22b (+) và được biểu hiện trong E. coli BL21 (DE3), kết quả cho thấy enzyme catalase tái tổ hợp chiếm 24,4% hàm lượng protein tổng số sau khi cảm ứng bằng IPTG trong 3 giờ ở 370
C. Như vậy, enzyme này đã có hoạt tính cao khi biểu hiện trong E. coli [73].
Trình tự cDNA mã hóa cho quinone reductase của chuột bị viêm gan được phân lập, tạo dòng trong vector pKK 233.2 và biến nạp vào chủng E. coli
JM109. Sau đó, enzyme này được Shiuan và cs phân tích trình tự amino acid, kết quả cho thấy đây là một protein dài 273 amino acid, nó có trình tự tương đồng với protein có chức năng tương tự ở người [62].
Ở một hướng nghiên cứu khác, trình tự RNA đối mã của rpoS với tác dụng ức chế sự biểu hiện của gen rpoS đã được Guozhu và cs (2003) tạo dòng thành công. Kết quả này đã chứng minh rằng việc sử dụng một trình tự làm ức chế sự biểu hiện của gen là hiệu quả, mở ra một hướng mới trong việc tạo ra các tác nhân kháng khuẩn hiệu quả [29]. Wu và cs (2008) cũng chỉ ra rằng việc sử dụng công nghệ DNA tái tổ hợp trong nghiên cứu các tác nhân để kháng bệnh là rất có triển vọng. Gen tương đồng thanatin (th1) mã hóa đoạn peptide dài 20 amino acid được biến nạp vào E. coli nhờ vector pET32a-TH1 đã biểu hiện protein với hàm lượng 0,416 g/L, đem đến một triển vọng lớn trong việc điều trị bệnh bằng sản phẩm của công nghệ DNA [68].
Protein porcine zona pellucida 3β (pZP30 β) được tạo dòng và biểu hiện vào E. coli BL21 (DE3) pLysS sử dụng vector pET-3c. Protein tái tổ hợp
28
được phát hiện bằng phương pháp Western blot, sau khi phân tích hoạt tính cho thấy nó chiếm 10% protein tổng số [70]. Gen gdhA mã hóa cho hexaneric glutamate dehydrogenase (GDH) của Pyrococcus furiosus được tạo dòng bằng vector pET11-d và biểu hiện vào E. coli. Ở hệ thống này enzyme này biểu hiện với lượng chiếm 15% so với protein tổng số [42].
Toxoplasmosis là bệnh gây ra bởi loài kí sinh trùng Toxoplasma gondii, còn biết đến như là hiện tượng nhiễm một loại giun sán ở người nói riêng và các động vật máu nóng nói chung. Bệnh này ảnh hưởng đến sức khỏe của con người và nhất là đối với thai nhi. GRA2 của Toxoplasma gondii gây đáp ứng miễn dịch ở người và chuột làm tăng lượng kháng thể sản sinh ra để chống lại sự phát triển của loài kí sinh trùng này. Majid Golkar và cs (2004) đã nghiên cứu tạo ra được protein GRA2 tái tổ hợp trong chủng E. coli BL21 pLysS. Sau khi phân tích sự biểu hiện của protein này bằng Western blot và xem khả năng gây đáp ứng miễn dịch ở chuột bằng thử nghiệm in vivo trên chuột, kết quả cho thấy lượng kháng thể thuộc loại IgG2a và IgG1 đều tăng lên, có tác dụng chống lại sự có mặt của TRX-GRA2 [52].