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体外无细胞翻译体系是一种相对于胞内表达体系而言的开放表达系统。它以外mRNA或DNA为模板，利用反应体系中提供的酶系、底物和能量来合成蛋白质。体外无细胞翻译体系具有多种优点：可以表达对细胞有毒害的蛋白质；可以对蛋白质产物进行同位素标记或者在产物中添加非天然氨基酸，便于产物的检测和后续修饰；另外整个反应体系受内源性mRNA干扰很小。现有的无细胞体外翻译体系多来自细胞裂解液，细胞裂解液几乎可以满足蛋白质合成的所有条件，也被广泛地应用到科学研究中。细胞裂解液的制备方式对其性质有至关重要的影响，能量的不足和内源性模板的影响最终会影响到反应产物。细胞裂解液还中含有大量的未知因子，这些未知的因子对蛋白质合成或蛋白质后修饰方面的影响不可预测。