Wat is recombinant menselijk eiwit?

Recombinant menselijk eiwit is menselijk eiwit dat wordt geproduceerd uit gekloond DNA.Dit stelt een wetenschapper in staat om grote hoeveelheden ervan uit te drukken.Een dergelijke overexpressie is van groot nut geweest voor de moderne geneeskunde, waardoor de productie van op menselijke eiwitten gebaseerde geneesmiddelen mogelijk is die geen andere bron hebben.Het heeft ook geleid tot grote vooruitgang in het begrip van de functie en biologie van menselijke eiwitten.

Een voorbeeld van een recombinant menselijk eiwit dat geen andere bron heeft, is het anti-anemie-medicijn genaamd erytropoietin .Dit hormoon regelt de productie van rode bloedcellen.Het wordt gebruikt om bloedarmoede uit verschillende bronnen te behandelen, waaronder chronische nierziekte en kanker.Erytropoëtine is ook gebruikt als een prestatieverbeteringsgeneesmiddel door atleten.

Andere eiwitten kunnen op natuurlijke wijze worden geïsoleerd, maar het is veel gemakkelijker om grote hoeveelheden te verkrijgen door eiwitexpressie uit gekloond DNA.Een voorbeeld is menselijk groeihormoon, dat momenteel wordt verkregen voor therapeutisch gebruik door recombinante technieken.De traditionele isolatiemethode van kadavers resulteerde soms in overgedragen ziekten.Insuline is een ander medicijn dat wordt gebruikt als een recombinant menselijk eiwit.Het grootste deel van de insuline die door patiënten wordt gebruikt, wordt op deze manier verkregen.

Eiwitproductie uit gekloonde genen is haalbaar, omdat de genen kunnen worden gekloneerd in expressievectoren.Dit zijn gespecialiseerde DNA -eenheden die zijn ontworpen om grote hoeveelheden eiwitten te produceren door het gebruik van gespecialiseerde promotors.Deze promotors sturen de productie van de gekloonde gensequentie aan.Aangepaste kits zijn beschikbaar voor eiwitklonering en expressie.

Gespecialiseerde gastheercellen zijn vereist voor de productie van een recombinant menselijk eiwit.Dit kunnen bacteriële of gistcellen zijn.Sommige eiwitten vereisen speciale modificaties, zoals de introductie van suikers, en worden tot expressie gebracht in meer gevorderde cellijnen, zoals zoogdier- of insectencellijnen.

Voor bacteriële cellen zullen de eiwitten zich in de cellen bevinden, waardoor extractie en eiwitzuivering nodig is om te scheidenze van de bacteriële eiwitten.Dit wordt vergemakkelijkt door speciale technieken die deel uitmaken van het kloneringsproces.Gespecialiseerde bindingsplaatsen kunnen bijvoorbeeld worden gekloond waardoor het eiwit aan een matrix kan binden en gemakkelijk kan worden geëlueerd.Dit kan jaren van het ontwikkelen van eiwitzuiveringsmethoden besparen.Recombinante menselijke eiwitten die tot expressie worden gebracht in zoogdiercellijnen worden vaak in de media uitgescheiden, waardoor hun isolatie en zuivering wordt vergemakkelijkt.

Met de genen voor de eiwitten die beschikbaar zijn als klonen stelt een wetenschapper in staat om op maat gemaakte eiwitten te maken, waardoor ze worden gewijzigd om de eigenschappen te hebben die de wensen hebben.Sommige recombinante insuline is bijvoorbeeld genetisch veranderd, zodat het verschillende effecten op het lichaam zal hebben.Het vermogen om deze eiwitten te veranderen is zeer nuttig in biologisch onderzoek.

Het tot expressie brengen van een recombinant menselijk eiwit heeft een revolutie teweeggebracht in biomedisch onderzoek.Wanneer een wetenschapper een gen heeft gekloond, kan hij of zij het vergelijken met een enorme database met bekende gensequenties.Als het gen een sequentie heeft die zeer vergelijkbaar is met een sequentie van een gen van bekende functie, kan hij of zij de functie van dat gen voorspellen.Die kennis suggereert welke experimenten te presteren met het product van het gen, dat vaak een eiwit is.Soms is er geen homologie met andere gensequenties, en de wetenschapper heeft geen idee van de functie van het gen.

Het product van het gen tot expressie brengt, stelt een wetenschapper in staat om de functie van het gen te testen met behulp van biochemische technieken.Dit kan hem of haar in staat stellen de functie van het gen te identificeren.Ook kan hij of zij experimenten doen met het messenger -RNA (mRNA) dat rechtstreeks uit het gen wordt geproduceerd en bepalen onder welke omstandigheden, en in welke weefsels het gen tot expressie wordt gebracht.Deze kennis helpt zich te beperken bij het vinden van de functie van het gen en om erachter te komen of het codeert voor een eiwit.

Als een wetenschapper deFunctie van een eiwit, overexpressie kan grote hoeveelheden eiwit bieden om de biochemische eigenschappen ervan te bestuderen.Hij of zij kan gerichte mutaties maken en zien welke effecten ze hebben op de eigenschappen van het eiwit.Een andere reden om grote hoeveelheden eiwitten te verkrijgen, is om het eiwit te kristalliseren en de driedimensionale structuur ervan te bestuderen.Eiwitbiochemie kan moeilijk te uitvoeren zijn in elk systeem, maar het was vooral moeilijk om te doen met menselijke eiwitten vóór de komst van recombinante menselijke eiwitten.