Cos'è la proteina umana ricombinante?

La proteina umana ricombinante è una proteina umana prodotta dal DNA clonato.Ciò consente a uno scienziato di esprimerne grandi quantità.Tale sovraespressione è stata di grande utilità per la medicina moderna, consentendo la produzione di farmaci a base di proteine umani che non hanno altra fonte.Ha anche portato a grandi progressi nella comprensione della funzione e della biologia delle proteine umane.

Un esempio di una proteina umana ricombinante che non ha altra fonte è il farmaco anti-anemia chiamato eritropoietina .Questo ormone controlla la produzione di globuli rossi.Viene utilizzato per trattare l'anemia da varie fonti, tra cui malattie renali croniche e cancro.L'eritropoietina è stata anche usata come farmaco per il miglioramento delle prestazioni dagli atleti.

Altre proteine possono essere isolate in modo naturale, ma è molto più facile ottenere grandi quantità mediante espressione proteica dal DNA clonato.Un esempio è l'ormone della crescita umana, che è attualmente ottenuto per uso terapeutico da tecniche ricombinanti.Il tradizionale metodo di isolamento dai cadaveri a volte ha comportato la trasmissione di malattie.L'insulina è un altro farmaco che viene utilizzato come proteina umana ricombinante.La maggior parte dell'insulina utilizzata dai pazienti è ottenuta in questo modo. La produzione di proteine da geni clonati è fattibile, poiché i geni possono essere clonati in vettori di espressione.Queste sono unità specializzate di DNA progettate per produrre grandi quantità di proteine mediante l'uso di promotori specializzati.Questi promotori dirigono la produzione della sequenza genica clonata.I kit personalizzati sono disponibili per la clonazione e l'espressione delle proteine. Sono necessarie cellule ospiti specializzate per la produzione di una proteina umana ricombinante.Queste possono essere cellule batteriche o di lievito.Alcune proteine richiedono modifiche speciali, come l'introduzione di zuccheri, e sono espresse in linee cellulari più avanzate, come le linee cellulari di mammiferi o insetti.Le loro dalle proteine batteriche.Ciò è facilitato da tecniche speciali che fanno parte del processo di clonazione.Ad esempio, i siti di legame specializzati possono essere clonati che consentono alla proteina di legarsi a una matrice ed essere facilmente eluiti.Ciò può salvare anni di sviluppo di metodi di purificazione delle proteine.Le proteine umane ricombinanti espresse nelle linee cellulari di mammiferi sono spesso secrete nei media, facilitando il loro isolamento e purificazione.

Avere i geni per le proteine disponibili come cloni consente a uno scienziato di creare proteine personalizzate, alterandole per avere le proprietà che si desidera.Ad esempio, alcune insulina ricombinante è stata geneticamente modificata in modo da avere effetti diversi sul corpo.La capacità di alterare queste proteine è molto utile nella ricerca biologica.

Essere in grado di esprimere una proteina umana ricombinante ha rivoluzionato la ricerca biomedica.Quando uno scienziato ha clonato un gene, può confrontarlo con un enorme database di sequenze geniche note.Se il gene ha una sequenza che è molto simile a una sequenza di un gene di funzione nota, può prevedere la funzione di quel gene.Tale conoscenza suggerisce quali esperimenti eseguire con il prodotto del gene, che è spesso una proteina.A volte, non esiste omologia ad altre sequenze geniche e lo scienziato non ha idea della funzione del gene.

che esprime il prodotto del gene consente a uno scienziato di assistere alla funzione del gene usando tecniche biochimiche.Ciò può consentirgli di identificare la funzione del gene.Inoltre, può fare esperimenti con l'RNA Messenger (mRNA) prodotto direttamente dal gene e determinare in quali condizioni e in quali tessuti viene espresso il gene.Questa conoscenza aiuta a restringere nel trovare la funzione del gene e a scoprire se codifica per una proteina.

Se uno scienziato conosce ilFunzione di una proteina, la sovraespressione può fornire grandi quantità di proteina per studiare le sue proprietà biochimiche.Lui o lei può fare mutazioni mirate e vedere quali effetti hanno sulle proprietà della proteina.Un altro motivo per ottenere grandi quantità di proteina è quello di cristallizzare la proteina e studiare la sua struttura tridimensionale.La biochimica delle proteine può essere difficile da eseguire in qualsiasi sistema, ma era particolarmente difficile a che fare con le proteine umane prima dell'avvento delle proteine umane ricombinanti.