Qu'est-ce que la production de protéines recombinantes?
La production de protéines recombinantes est l'expression de protéines produites par des techniques d'ADN recombinantes.Ce processus permet de faire ces substances en grande quantité.Une telle production de masse est effectuée à la fois pour l'étude en laboratoire et pour la production industrielle.
Cette technique est souvent utilisée pour produire l'hormone de croissance humaine et l'insuline.L'obtention de l'hormone de croissance humaine par la production de protéines recombinantes est une énorme amélioration par rapport à l'obtenir à partir de cadavres car la présence de protéines obtenues à partir de cadavres a parfois entraîné une transmission de la maladie.Faire de l'insuline de cette manière est également bénéfique car il a permis de faire des variantes d'insuline qui ont des actions pharmacologiques différentes dans le corps.
Les protéines sont des chaînes d'acides aminés, codées par l'ADN.Les gènes qui codent pour ces protéines sont placés dans des vecteurs spéciaux ou des unités d'ADN.Les vecteurs sont choisis qui produiront de grandes quantités de la protéine souhaitée.Ceci est connu sous le nom de surexpression .
La surexpression est effectuée dans des cellules hôtes spéciales.Parfois, les hôtes sont des bactéries ou des levures.Dans les cas où les protéines proviennent des mammifères, les hôtes sont souvent des insectes ou des lignées cellulaires de mammifères.Un grand nombre de kits sont disponibles dans le commerce pour faciliter à la fois le clonage du gène et la production de protéines recombinantes ultérieures.
Ces kits ont des vecteurs spéciaux appelés vecteurs d'expression qui ont un promoteur spécial pour produire de grandes quantités de protéines.Un promoteur est la section de l'ADN qui entraîne la production de la séquence de gènes qui le suit.Souvent, ces vecteurs d'expression peuvent être désactivés et sont inductibles.Surtout avec les hôtes bactériens, produisant trop de protéines à la fois peut être toxique, inhibant la croissance des bactéries.
Il existe plusieurs façons différentes d'induire l'expression.Dans les deux, les bactéries sont cultivées à une certaine densité.Ensuite, soit un composé est ajouté pour l'induction, soit la température est déplacée vers une fois à laquelle le promoteur est actif.
Pour faciliter la purification des protéines des bactéries, le clonage est souvent effectué afin qu'il y ait une étiquette sur la protéine quise liera à une matrice.Cela sépare la protéine des débris cellulaires.Par exemple, une étiquette de molécules d'histidine sur la protéine se liera à une colonne de nickel.Une fois la protéine liée, l'étiquette est clivée, laissant une protéine pure qui peut ensuite être éluée à partir de la colonne.Il peut prendre des années pour purifier une protéine en utilisant des méthodes traditionnelles.
Un facteur supplémentaire à considérer est de savoir si la protéine nécessite une modification après sa production initiale.C'est souvent le cas pour les protéines de mammifères.Les bactéries ne modifient souvent pas correctement ces protéines, donc la surexpression de ces protéines plus avancées est souvent réalisée dans les cellules insectes ou mammifères.Un certain nombre de sociétés de biotechnologie se spécialisent dans la réalisation de la production de protéines recombinantes.