Cos'è la produzione di proteine ricombinanti?
La produzione di proteine ricombinanti è l'espressione di proteine prodotte dalle tecniche ricombinanti del DNA.Questo processo consente di realizzare queste sostanze in grandi quantità.Tale produzione di massa viene effettuata sia per lo studio di laboratorio che per la produzione industriale.
Questa tecnica viene spesso utilizzata per produrre ormone della crescita umana e insulina.Ottenere l'ormone della crescita umana attraverso la produzione di proteine ricombinanti è un enorme miglioramento nell'ottenere i cadaveri perché la presenza di proteine ottenute dai cadaveri ha comportato occasionalmente la trasmissione della malattia.Fare insulina in questo modo è anche benefico perché ha consentito a fare varianti di insulina che hanno diverse azioni farmacologiche nel corpo. Le proteine sono catene di aminoacidi, codificate dal DNA.I geni che codificano per queste proteine sono messi in vettori speciali o unità di DNA.Vengono scelti i vettori che produrranno grandi quantità della proteina desiderata.Questo è noto come
sovraespressione. La sovraespressione viene eseguita in cellule ospiti speciali.A volte i padroni di casa sono batteri o lievito.Nei casi in cui le proteine provengono da mammiferi, gli ospiti sono spesso linee cellulari di insetti o mammiferi.Un gran numero di kit sono disponibili in commercio per facilitare sia la clonazione del gene sia la successiva produzione di proteine ricombinanti.
Questi kit hanno vettori speciali chiamati vettori di espressione che hanno un promotore speciale per produrre grandi quantità di proteine.Un promotore è la sezione del DNA che guida la produzione della sequenza genica che la segue.Spesso questi vettori di espressione possono essere disattivati e inducibili.Soprattutto con gli ospiti batterici, produrre troppe proteine contemporaneamente può essere tossico, inibendo la crescita dei batteri.Esistono diversi modi per indurre l'espressione.In entrambi, i batteri sono coltivati a una certa densità.Quindi viene aggiunto un composto per l'induzione, oppure la temperatura viene spostata su uno in cui il promotore è attivo. Per facilitare la purificazione delle proteine dai batteri, la clonazione viene spesso eseguita in modo che ci sia un tag sulla proteina chesi legarà a una matrice.Ciò separa la proteina dai detriti cellulari.Ad esempio, un tag di molecole di istidina sulla proteina si legarà a una colonna di nichel.Una volta che la proteina è legata, il tag viene scomposto, lasciando la proteina pura che può quindi essere eluita dalla colonna.Possono essere necessari anni per purificare una proteina usando metodi tradizionali. Un ulteriore fattore da considerare è se la proteina richiede una modifica dopo la sua produzione iniziale.Questo è spesso il caso delle proteine dei mammiferi.I batteri spesso non modificano correttamente tali proteine, quindi la sovraespressione di queste proteine più avanzate viene spesso effettuata in cellule di insetti o mammiferi.Numerose società di biotecnologia sono specializzate nell'esecuzione della produzione di proteine ricombinanti.