* さまざまな遺伝コード： 細菌と哺乳類は、わずかに異なる遺伝コードを使用しています。 ほとんどのコドン（アミノ酸をコードする3つのヌクレオチド配列）は同じですが、細菌系と哺乳類系では異なる意味を持っているものもあります。これにより、翻訳中にアミノ酸の取り込みが誤っています。
* mRNA処理： 真核生物（哺乳類）mRNAは、キャッピング、スプライシング、ポリアデニル化など、翻訳前にいくつかの処理ステップを踏んでいます。 これらの変更は、適切な翻訳とmRNAの安定性に不可欠です。細菌には、これらの処理ステップを実行するための酵素とメカニズムがありません。
* 転写調節： 哺乳類の遺伝子発現を制御するプロモーターと調節要素は、多くの場合、細菌の遺伝子の発現とは異なります。 哺乳類の遺伝子は、細菌のRNAポリメラーゼによって効率的に認識または転写されない場合があります。
* タンパク質の折りたたみ： 哺乳類のタンパク質が正常に翻訳されたとしても、細菌細胞環境にはタンパク質をその機能的立体構造に適切に折り畳むために必要なシャペロンタンパク質がないかもしれません。
ソリューション：
これらの課題を克服するために、研究者はさまざまな戦略を使用します。
* 遺伝子最適化： 哺乳類の遺伝子シーケンスを変更して、細菌コドンの好みを使用し、細菌がスプライスできないイントロン（非コード領域）を除去します。
* 式ベクトル： 効率的な転写と翻訳に必要な細菌プロモーターやその他の要素を含むベクターを使用します。
* 真核生物発現システム： 哺乳類の遺伝子を処理および発現するのに適した装備を備えた真核細胞（例：酵母、昆虫細胞、または哺乳類細胞）を使用します。
要約すると、理論的には哺乳類遺伝子を細菌染色体に挿入することは可能ですが、細胞機械と遺伝子の調節の違いにより、機能的な発現を得ることが困難になることがよくあります。 遺伝子の最適化と特殊な発現システムの使用は、細菌の哺乳類遺伝子の発現を成功させるために不可欠です。
