Hvad er rekombinant proteinekspression?

Rekombinant proteinekspression er fremstilling af et protein afledt af rekombinant DNA.Det er en almindelig teknik inden for molekylærbiologi og i farmaceutisk produktion af hormonerudskiftninger.Det rekombinante DNA er en specifik del af et gen designet til at udtrykke et enkelt produkt inden for en værtscelle, styret af specielle kemiske faktorer, så det rigtige protein udtrykkes i store mængder.Mange hormoner og enzymer, der historisk blev afledt af dyrekilder, syntetiseres nu ved rekombinant proteinekspression, derefter høstes og raffineres fra værtsceller.

For at udtrykke rekombinante proteiner skal omhyggeligt udvalgte sekvenser af DNA indføres i et værtsgenom.At tage dele af den genetiske kode fra en organisme og placere disse i cellekernerne i en anden er en form for kloning.Dette gøres ved indsættelse af en sekvens af rekombinant DNA, der koder for det ønskede protein i kernen, som initierer ekspression af genet ved at transkribere det til RNA.Rekombinante proteiner samles, når stykker mRNA, der bærer information fra DNA, migrerer til ribosomerne fra cellernes kerne, og der initierer produktionen af et protein i henhold til en specifik skabelon.

værtsceller vil gøre utilstrækkelige mængder af et rekombinant protein, medmindre DNA'et introduceres med passende vektorer, så de rigtige genetiske oplysninger vil blive udtrykt i tilstrækkelig mængde.Proteinekspressionsfaktorer er de molekylære signaler, der skal ledsage rekombinant DNA, når det indsættes i værtscellerne for at sikre, at målproteinet vil være overudtrykt.Dette er den eneste måde, rekombinante proteinekspression kan gøre nok af et stof til farmaceutisk eller laboratoriebrug.

Ribosomal proteinsamling afslutter ikke proteinekspressionsprocessen, fordi under høst af bakterie- eller gærcelleindholdet blandes med slutproduktet.Udtrykt rekombinante proteiner skal renses ved adskillelse fra stykkerne af ødelagte celledele.Nogle gange mærker et molekylært tag proteinet, så det kan binde til et metallisk eller andet stof og blive isoleret fra affaldet.Der findes forskellige teknikker, afhængigt af faktorer som proteinstørrelse og værtscellens kompleksitet.

Human rekombinant proteinekspression har omfattende kommercielle og medicinske anvendelser.Mange hormoner, antistoffer og enzymer blev tidligere ekstraheret fra dyre- eller kadavervæv, men produceres nu syntetisk under anvendelse af rekombinant DNA -teknologi.To især vigtige eksempler er humant væksthormon og insulin.Mange hormonudskiftningsterapier er afhængige af syntetiske proteiner, ligesom forskellige assays anvendes af molekylære og cellulære biologer i deres laboratorier.I mange tilfælde bruges bakterier som værtsceller til enkle produkter, mens mere komplekse rekombinante proteinekspression, især af gener fra dyr, kan udføres i svampe og gær.