Qu'est-ce que la protéine humaine recombinante?

La protéine humaine recombinante est une protéine humaine produite à partir de l'ADN cloné.Cela permet à un scientifique d'en exprimer de grandes quantités.Une telle surexpression a été d'une grande utilité pour la médecine moderne, permettant la production de médicaments à base de protéines humaines qui n'ont pas d'autre source.Il a également conduit à de grandes avancées dans la compréhension de la fonction et de la biologie des protéines humaines.

Un exemple d'une protéine humaine recombinante qui n'a pas d'autre source est le médicament anti-anémie appelé érythropoïétine .Cette hormone contrôle la production de globules rouges.Il est utilisé pour traiter l'anémie provenant de diverses sources, notamment une maladie rénale chronique et un cancer.L'érythropoïétine a également été utilisée comme médicament d'amélioration des performances par les athlètes.

D'autres protéines peuvent être isolées naturellement, mais il est beaucoup plus facile d'obtenir de grandes quantités par l'expression des protéines à partir de l'ADN cloné.Un exemple est l'hormone de croissance humaine, qui est actuellement obtenue pour une utilisation thérapeutique par les techniques recombinantes.La méthode traditionnelle d'isolement des cadavres a parfois entraîné la transmission des maladies.L'insuline est un autre médicament utilisé comme protéine humaine recombinante.La majeure partie de l'insuline utilisée par les patients est obtenue de cette manière.

La production de protéines à partir de gènes clonées est possible, car les gènes peuvent être clonés dans des vecteurs d'expression.Ce sont des unités spécialisées d'ADN qui sont conçues pour produire de grandes quantités de protéines par l'utilisation de promoteurs spécialisés.Ces promoteurs dirigent la production de la séquence du gène cloné.Des kits personnalisés sont disponibles pour le clonage et l'expression des protéines.

Des cellules hôtes spécialisées sont nécessaires pour la production d'une protéine humaine recombinante.Celles-ci peuvent être des cellules bactériennes ou de levure.Certaines protéines nécessitent des modifications spéciales, telles que l'introduction de sucres, et sont exprimées dans des lignées cellulaires plus avancées, comme les lignées cellulaires des mammifères ou des insectes.

Pour les cellules bactériennes, les protéines seront à l'intérieur des cellules, nécessitant l'extraction et la purification des protéines pour se séparer pour se séparerles des protéines bactériennes.Ceci est facilité par des techniques spéciales qui font partie du processus de clonage.Par exemple, les sites de liaison spécialisés peuvent être clonés qui permettent à la protéine de se lier à une matrice et d'être facilement éluée.Cela peut économiser des années de développement de méthodes de purification des protéines.Les protéines humaines recombinantes exprimées dans les lignées cellulaires de mammifères sont fréquemment sécrétées dans les milieux, facilitant leur isolement et leur purification.

Le fait d'avoir les gènes des protéines disponibles en tant que clones permet à un scientifique de fabriquer des protéines personnalisées, en les modifiant pour avoir les propriétés que l'on désire.Par exemple, une certaine insuline recombinante a été génétiquement modifiée afin qu'elle ait des effets différents sur le corps.La capacité de modifier ces protéines est très utile dans la recherche biologique.

Être capable d'exprimer une protéine humaine recombinante a révolutionné la recherche biomédicale.Lorsqu'un scientifique a cloné un gène, il peut le comparer à une énorme base de données de séquences de gènes connus.Si le gène a une séquence très similaire à une séquence d'un gène de fonction connue, il peut prédire la fonction de ce gène.Cette connaissance suggère quelles expériences à effectuer avec le produit du gène, qui est souvent une protéine.Parfois, il n'y a pas d'homologie dans d'autres séquences de gènes, et le scientifique n'a aucune idée de la fonction du gène.

Exprimer le produit du gène permet à un scientifique de tester la fonction du gène en utilisant des techniques biochimiques.Cela peut lui permettre d'identifier la fonction du gène.De plus, il peut faire des expériences avec l'ARN messager (ARNm) produit directement à partir du gène et déterminer dans quelles conditions et dans quels tissus, le gène est exprimé.Cette connaissance aide à se rétrécir pour trouver la fonction du gène et à savoir si elle code pour une protéine.

Si un scientifique connaît leFonction d'une protéine, la surexpression peut fournir de grandes quantités de la protéine pour étudier ses propriétés biochimiques.Il peut faire des mutations ciblées et voir quels effets ils ont sur les propriétés de la protéine.Une autre raison d'obtenir de grandes quantités de protéines est de cristalliser la protéine et d'étudier sa structure tridimensionnelle.La biochimie des protéines peut être difficile à effectuer dans n'importe quel système, mais elle était particulièrement difficile à faire avec les protéines humaines avant l'avènement des protéines humaines recombinantes.