Cos'è l'espressione proteica ricombinante?

L'espressione della proteina ricombinante è la produzione di una proteina derivata dal DNA ricombinante.È una tecnica comune nella biologia molecolare e nella produzione farmaceutica di sostituzioni di ormoni.Il DNA ricombinante è una porzione specifica di un gene progettato per esprimere un singolo prodotto all'interno di una cellula ospite, guidata da fattori chimici speciali in modo che la proteina giusta sia espressa in grandi quantità.Molti ormoni e enzimi che sono stati storicamente derivati da fonti animali sono ora sintetizzati dall'espressione proteica ricombinante, quindi raccolti e perfezionati dalle cellule ospiti.

Per esprimere proteine ricombinanti, le sequenze attentamente selezionate di DNA devono essere introdotte in un genoma di ospiti.Prendere parti del codice genetico da un organismo e metterli nei nuclei cellulari di un altro è una forma di clonazione.Questo viene fatto attraverso l'inserimento di una sequenza di DNA ricombinante che codifica per la proteina desiderata nel nucleo, che avvia l'espressione del gene trascrivendolo nell'RNA.Le proteine ricombinanti sono assemblate quando pezzi di mRNA che trasportano informazioni dal DNA migrano verso i ribosomi dal nucleo delle cellule e iniziano la produzione di una proteina secondo un modello specifico.

Le cellule ospiti effettueranno quantità insufficienti di una proteina ricombinante a meno che il DNA non venga introdotto con vettori appropriati in modo che le informazioni genetiche giuste siano espresse in quantità sufficiente.I fattori di espressione proteica sono i segnali molecolari che devono accompagnare il DNA ricombinante quando viene inserito nelle cellule ospiti per garantire che la proteina bersaglio sia troppo espressa.Questo è l'unico modo in cui l'espressione proteica ricombinante può rendere sufficiente una sostanza per l'uso farmaceutico o di laboratorio.

L'assemblaggio della proteina ribosomiale non completa il processo di espressione della proteina perché durante la raccolta del contenuto di cellule batteriche o di lievito viene miscelato con il prodotto finale.Le proteine ricombinanti espresse devono essere purificate mediante separazione dai pezzi delle parti cellulari distrutte.A volte un tag molecolare etichetta la proteina in modo che possa legarsi a una sostanza metallica o di altro tipo ed essere isolato dai rifiuti.Esistono diverse tecniche, a seconda di fattori come la dimensione della proteina e la complessità della cellula ospite.

L'espressione proteica ricombinante umana ha ampie applicazioni commerciali e mediche.Molti ormoni, anticorpi ed enzimi sono stati precedentemente estratti dal tessuto animale o di cadavere, ma ora sono prodotti sinteticamente utilizzando la tecnologia del DNA ricombinante.Due esempi particolarmente importanti sono l'ormone della crescita umano e l'insulina.Molte terapie di sostituzione ormonale si basano su proteine sintetiche, così come vari test utilizzati dai biologi molecolari e cellulari nei loro laboratori.In molti casi, i batteri sono usati come cellule ospiti per prodotti semplici, mentre un'espressione proteica ricombinante più complessa, in particolare dei geni degli animali, può essere eseguita in funghi e lieviti.