原核表达载体和真核表达系统及其载体在基因工程中扮演着重要角色。以下是对这两者的详细解析：

一、原核表达载体

原核表达载体是指能携带插入的外源核酸序列进入原核细胞中进行表达的载体。它通常包括启动子、SD序列（Shine-Dalgarno序列，是核糖体RNA的识别与结合位点）、终止子等调控原件，以及用于插入外源基因的多克隆位点。

1.常见类型：

融合型表达载体：将目的蛋白或多肽与另一个蛋白质或多肽片段的DNA序列融合并在菌体内表达。常见的融合型原核表达载体有pET系列（如pET-28a、pET-32a）、PGEX系列（如pGEX-4T、pGEX-6P-1等）和pMAL系列（如pMAL-p2x、pMAL-c2X）等。这些载体通常带有纯化标签，如6×His标签或GST标签，便于后续的蛋白纯化。

非融合型表达载体：将外源基因插入到表达载体强启动子和有效核糖体结合位点序列下游，以外源基因mRNA的AUG为起始翻译，表达产物在序列上与天然的目的蛋白一致。常用的非融合型原核表达载体有pKK223-3和pBV220系列等。

2.常用原核表达系统：

大肠杆菌表达系统：是最常用的原核表达系统。大肠杆菌具有遗传背景清楚、繁殖快、成本低、表达量高、表达产物容易纯化、稳定性好、抗污染能力强以及适用范围广等特点。

3.应用限制：

原核表达系统通常适用于对较少需要翻译后修饰的胞质蛋白的表达。由于大肠杆菌蛋白质合成和修饰机制相对简单，缺乏真核生物中复杂的翻译后修饰系统（如糖基化、磷酸化等），因此对于一些跨膜蛋白、糖蛋白以及和细胞膜结合的蛋白不太适合。

二、真核表达系统及其载体

真核表达系统是指利用真核生物的细胞或组织进行基因表达的生物技术。它具有完整的转录和翻译机制，能够实现基因的全面表达，并模拟天然状态下的基因表达过程。

1.常见真核表达系统：

酵母表达系统：包括酿酒酵母和甲醇营养型酵母（如毕赤酵母）。酵母培养条件普通，生长繁殖速度迅速，能够耐受较高的流体静压，用于表达基因工程产品时可以大规模生产，有效降低了生产成本。

昆虫表达系统：利用昆虫细胞进行外源基因的表达。昆虫细胞具有与哺乳动物细胞相似的翻译后修饰机制，能够产生具有生物活性的蛋白质。

植物表达系统：通过转基因技术将外源基因导入植物细胞中进行表达。植物表达系统具有生产成本低、易于规模化生产等优点。

哺乳动物表达系统：利用哺乳动物细胞进行外源基因的表达。哺乳动物细胞具有复杂的翻译后修饰机制，能够产生具有天然结构的蛋白质。

2.真核表达载体：

真核表达载体通常包括启动子、增强子、终止子、选择标记等元件。启动子是RNA聚合酶识别与结合的部位，决定基因转录的起始。增强子可以正向或负向调控基因的表达。终止子则负责终止转录过程。选择标记用于筛选成功导入外源基因的细胞。

对于酵母表达系统，常用的载体为整合型质粒，它含有与酵母染色体中同源的序列，便于整合入酵母染色体中。大部分甲醇酵母的表达载体中都含有甲醇酵母醇氧化酶基因（AOX1），在该基因的启动子（PAOX1）作用下，外源基因得以表达。

3.应用优势：

真核表达系统能够引入适当的蛋白质折叠、翻译后修饰和蛋白质组装，这对于蛋白质完整的生物活性是非常重要的。因此，在生物制药领域具有广泛应用，如生产重组蛋白、抗体等生物药物。

综上所述，原核表达载体和真核表达系统及其载体在基因工程中各具特色，应根据具体需求选择合适的表达系统和载体。