大腸桿菌作為外源基因表達的宿主,遺傳背景清楚,技術操作簡單,培養條件簡單,大規模發酵經濟,倍受遺傳工程專家的重視.目前大腸桿菌是應用最廣泛,最成功的表達體系,常做高效表達的首選體系

在這裡必須指出的是，處於生物安全考慮，生物工程用的菌株是在不斷篩選後被挑選出的菌株。這些菌株由於失去的細胞壁的重要組分，所以在自然條件下已無法生長。甚至普通的清潔劑都可以輕易地殺滅這類菌株。這樣，即便由於操作不慎導致活菌從實驗室流出，也不易導致生化危機。此外，生物工程用的菌株基因組都被最佳化過，使之帶有不同基因型（例如β半乳糖甘酶缺陷型），可以更好的用於分子克隆實驗

真核基因在大腸桿菌中表達,必須有合適的表達載體(Vector),常用載體:pBV220,pET系統

目的基因在大腸桿菌中表達的情況:

大腸桿菌更適合原核基因的表達,外源基因表達產量與單位體積產量是正相相關的,而單位體積產量與細胞濃度和每個細胞平均表達產量呈正相相關.細胞濃度與生長速率,外源基因複製數和表達 產物產量之間存在動態平衡,單個細胞的產量又與外源基因複製數,基因表達效率,表達產物的穩定性和細胞代謝負荷等因素有關.

例如，科學家們把人的胰島素基因送到大腸桿菌的細胞裡，讓胰島素基因和大腸桿菌的遺傳物質相結合。人的胰島素基因在大腸桿菌的細胞裡指揮著大腸桿菌生產出了人的胰島素。並隨著它的繁殖，胰島素基因也一代代的傳了下去，後代的大腸桿菌也能生產胰島素了。這種帶上了人工給予的新的遺傳性狀的細菌，被稱為基因工程菌。

對養殖業的影響

當前大腸桿菌病給養禽業帶來的損失越來越大，其難於治癒、死亡率高、極易復發等臨床特點，正困擾著基層廣大養殖戶和獸醫工作者。那麼大腸桿菌病為何如此難於根治呢？通常多考慮的是抗菌素耐藥、繼發或併發感染、藥物靶部位等因素，其實還忽視了一個引起包心包肝、氣囊炎、敗血症、腸炎及發熱等常見臨床病症的另一個重要元兇——大腸桿菌死亡溶解釋放的內毒素。

內毒素是由革蘭氏陰性菌（大腸桿菌、沙門氏菌、鴨疫裡默氏桿菌等）細胞壁的成份，是一種脂多糖。內毒素對機體有很強的毒性，可引起宿主發熱、毒血癥、敗血症、心包炎、肝周炎、氣囊炎、輸卵管炎、腎炎，甚至休克死亡。由於內毒素只有菌體死亡溶解後才能被釋放，因此在治療革蘭氏陰性菌感染的疾病時，如果單純大量應用抗菌素，會使細菌死亡並釋放更多的內毒素，使上述症狀得不到緩解，甚至出現內毒素性休克，而使死亡增加。因此當前控制細菌病尤其是大腸桿菌病，不但要抑殺細菌，更要清除內毒素。“治炎素”的抗菌機制正與大腸桿菌的上述致病機理相吻合。