Τι είναι η παραγωγή ανασυνδυασμένης πρωτεΐνης;

Η παραγωγή ανασυνδυασμένης πρωτεΐνης είναι η έκφραση των πρωτεϊνών που έχουν παραχθεί με ανασυνδυασμένες τεχνικές DNA.Αυτή η διαδικασία επιτρέπει σε αυτές τις ουσίες να γίνονται σε μεγάλες ποσότητες.Αυτή η μαζική παραγωγή γίνεται τόσο για εργαστηριακή μελέτη όσο και για τη βιομηχανική παραγωγή.

Αυτή η τεχνική χρησιμοποιείται συχνά για την παραγωγή ανθρώπινης αυξητικής ορμόνης και ινσουλίνης.Η απόκτηση ανθρώπινης αυξητικής ορμόνης μέσω της ανασυνδυασμένης παραγωγής πρωτεΐνης είναι μια τεράστια βελτίωση από την απόκτηση της από τα πτώματα, επειδή η παρουσία πρωτεϊνών που λαμβάνονται από πτώματα οδήγησε περιστασιακά στη μετάδοση της νόσου.Η παραγωγή ινσουλίνης με αυτόν τον τρόπο είναι επίσης ευεργετική επειδή έχει ενεργοποιήσει παραλλαγές ινσουλίνης που έχουν γίνει διαφορετικές φαρμακολογικές δράσεις στο σώμα. Οι πρωτεΐνες είναι αλυσίδες αμινοξέων, που κωδικοποιούνται από DNA.Τα γονίδια που κωδικοποιούν αυτές τις πρωτεΐνες τοποθετούνται σε ειδικούς φορείς ή μονάδες DNA.Επιλέγονται φορείς που θα παράγουν μεγάλες ποσότητες της επιθυμητής πρωτεΐνης.Αυτό είναι γνωστό ως

υπερέκφραση

Η υπερέκφραση γίνεται σε ειδικά κύτταρα ξενιστή.Μερικές φορές οι οικοδεσπότες είναι βακτήρια ή ζύμη.Σε περιπτώσεις όπου οι πρωτεΐνες προέρχονται από θηλαστικά, οι ξενιστές είναι συχνά κυτταρικές σειρές εντόμων ή θηλαστικών.Ένας μεγάλος αριθμός κιτ είναι εμπορικά διαθέσιμο για να διευκολυνθεί τόσο η κλωνοποίηση του γονιδίου όσο και η επακόλουθη παραγωγή ανασυνδυασμένων πρωτεϊνών.Ένας υποκινητής είναι το τμήμα του DNA που οδηγεί την παραγωγή της γονιδιακής αλληλουχίας που την ακολουθεί.Συχνά, αυτοί οι φορείς έκφρασης μπορούν να απενεργοποιηθούν και να είναι επαγώγιμοι.Ειδικά με τους βακτηριακούς ξενιστές, η παραγωγή υπερβολικής πρωτεΐνης ταυτόχρονα μπορεί να είναι τοξική, αναστέλλοντας την ανάπτυξη των βακτηρίων.Και στα δύο, τα βακτήρια αναπτύσσονται σε μια ορισμένη πυκνότητα.Στη συνέχεια, είτε μια ένωση προστίθεται για επαγωγή, είτε η θερμοκρασία μετατοπίζεται σε μία στην οποία ο προαγωγός είναι ενεργός.

Για να διευκολυνθεί ο καθαρισμός των πρωτεϊνών από τα βακτήρια, η κλωνοποίηση γίνεται συχνά έτσι ώστε να υπάρχει μια ετικέτα στην πρωτεΐνη πουθα δεσμεύσει σε μια μήτρα.Αυτό διαχωρίζει την πρωτεΐνη από τα κυτταρικά συντρίμμια.Για παράδειγμα, μια ετικέτα μορίων ιστιδίνης στην πρωτεΐνη θα δεσμεύεται με μια στήλη νικελίου.Μόλις δεσμευτεί η πρωτεΐνη, η ετικέτα είναι διασπασμένη, αφήνοντας καθαρή πρωτεΐνη που μπορεί στη συνέχεια να εκλούστηκε από τη στήλη.Μπορεί να χρειαστούν χρόνια για να καθαριστεί μια πρωτεΐνη χρησιμοποιώντας παραδοσιακές μεθόδους.

Ένας πρόσθετος παράγοντας που πρέπει να ληφθεί υπόψη είναι εάν η πρωτεΐνη απαιτεί τροποποίηση μετά την αρχική παραγωγή της.Αυτό συμβαίνει συχνά για πρωτεΐνες θηλαστικών.Τα βακτήρια συχνά δεν τροποποιούν σωστά τέτοιες πρωτεΐνες, οπότε η υπερέκφραση αυτών των πιο προηγμένων πρωτεϊνών πραγματοποιείται συχνά σε κύτταρα εντόμων ή θηλαστικών.Ορισμένες εταιρείες βιοτεχνολογίας ειδικεύονται στην εκτέλεση ανασυνδυασμένης παραγωγής πρωτεϊνών.