7.3.5　减轻细胞的代谢负荷，提高外源基因的表达水平

基因工程方法改良微生物，就是通过把某一特定的外源基因和一定的载体，放入宿主细胞内，使之随宿主细胞的生长和繁殖一起复制和表达。外源基因的表达产物属于异己物质，并可能对宿主细胞有毒性。大量的外源基因表达产物可能打破宿主细胞的生长平衡，如大量的氨基酸被用于合成与宿主细胞无关的蛋白质，从而影响其他代谢过程。有的表达产物本身对细胞有害，表达产物的大量积累可能导致细胞生长缓慢甚至死亡。基因工程产物在细胞内过量合成，必然影响宿主的生长和代谢，而细胞生长受限，又反过来抑制外源基因产物的合成。所以必须合理调节这种消长关系，使宿主细胞的代谢负荷不至于过重，又能高效表达外源基因。

为了减轻宿主细胞的代谢负荷，提高外源基因的表达水平，可以采取当宿主细胞大量生长时，抑制外源基因表达的措施。即将细胞培养过程分为细胞的生长和外源基因的表达两个阶段，使表达产物不会影响细胞的正常生长。当宿主细胞的生物量达到饱和时，再进行基因产物的诱导合成，以降低宿主细胞的代谢负荷。目前，常用的诱导的方式包括添加特异性诱导物和改变培养温度等。使外源基因在特异的时空进行表达不仅有利于细胞的生长代谢，而且能提高表达产物的产率。