重組細(xì)胞培養(yǎng)基設(shè)計和培養(yǎng)條件優(yōu)化
一般而言，基因重組微生物培養(yǎng)基設(shè)計與普通微生物并無本質(zhì)差別，培養(yǎng)基中應(yīng)該包括細(xì)胞生長需要的各種營養(yǎng)物質(zhì)，并以細(xì)胞生長和產(chǎn)物高效表達(dá)為目標(biāo)對培養(yǎng)基組成進(jìn)行優(yōu)化。對于生物反應(yīng)器選型、細(xì)胞培養(yǎng)過程中的傳質(zhì)和反應(yīng)動力學(xué)及培養(yǎng)條件優(yōu)化和控制也可以參照普通微生物培養(yǎng)中建立的理論和方法進(jìn)行設(shè)計。
基因重組微生物培養(yǎng)也有一些特殊問題需要考慮。
（1）如果在質(zhì)粒設(shè)計中已經(jīng)考慮了抗性標(biāo)記，這樣就需要加入相應(yīng)的標(biāo)記物質(zhì)。例如若質(zhì)粒中有氨芐青霉素抗性標(biāo)記，則應(yīng)該在培養(yǎng)基中加入一定濃度的氨芐青霉素，這樣就能夠抑制不含質(zhì)粒細(xì)胞的生長，始終保持含質(zhì)粒細(xì)胞的生長優(yōu)勢，有利于目標(biāo)產(chǎn)物的高效表達(dá)。
（2）如果目標(biāo)產(chǎn)物的表達(dá)需要在誘導(dǎo)物存在的情況下才能夠啟動，就需要在適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)階段加入適當(dāng)濃度的誘導(dǎo)物以啟動目標(biāo)產(chǎn)物表達(dá)。例如，當(dāng)選擇大腸桿菌作為宿主細(xì)胞時，經(jīng)常采用乳糖啟動子，這樣就必須加入乳糖類似物IPTG啟動操縱子；畢赤酵母表達(dá)系統(tǒng)常常利用甲醇啟動等。
（3）由于目標(biāo)產(chǎn)物的表達(dá)要消耗大量的前體物質(zhì)及能量，基因重組細(xì)胞的培養(yǎng)基成分應(yīng)比普通微生物豐富，特別是蛋白質(zhì)、多肽及氨基酸類的營養(yǎng)物質(zhì)應(yīng)該充分滿足目標(biāo)蛋白質(zhì)產(chǎn)物表達(dá)的需要。
（4）當(dāng)以大腸桿菌作為宿主細(xì)胞時，培養(yǎng)條件的改變也可能影響目標(biāo)蛋白質(zhì)的表達(dá)形式，降低培養(yǎng)溫度有利于蛋白質(zhì)的可溶性表達(dá)。如在表達(dá)人干擾素α2b的重組大腸桿菌中，采用T4啟動子和在25℃下培養(yǎng)，細(xì)胞內(nèi)可溶性表達(dá)可達(dá)到1.0g/L以上。
