Co to jest rekombinowana ekspresja białka?

Rekombinowana ekspresja białka jest produkcja białka pochodzącego z rekombinowanego DNA.Jest to powszechna technika w biologii molekularnej i farmaceutycznej produkcji hormonalnych zastępowania.Rekombinowany DNA jest specyficzną częścią genu zaprojektowanego do wyrażania pojedynczego produktu w komórce gospodarza, kierowanej specjalnymi czynnikami chemicznymi, tak że właściwe białko jest wyrażane w dużych ilościach.Wiele hormonów i enzymów, które historycznie pochodzą ze źródeł zwierząt, jest obecnie syntetyzowane przez rekombinowaną ekspresję białka, a następnie zbieranych i udoskonalanych z komórek gospodarza.

Aby wyrażać rekombinowane białka, należy wprowadzić starannie wybrane sekwencje DNA do genomu gospodarza.Przyjmowanie części kodu genetycznego z jednego organizmu i umieszczanie ich w jądrach komórkowych drugiego jest formą klonowania.Odbywa się to poprzez wstawienie sekwencji rekombinowanego DNA, która koduje pożądane białko do jądra, które inicjuje ekspresję genu poprzez transkrypcję go do RNA.Rekombinowane białka są składane, gdy fragmenty mRNA przenoszące informacje z DNA migrują do rybosomów z jądra komórek, i tam inicjują wytwarzanie białka zgodnie z określonym szablonem.

Komórki gospodarza wytwarzają niewystarczające ilości rekombinowanego białka, chyba że DNA zostanie wprowadzony z odpowiednimi wektorami, aby właściwe informacje genetyczne były wyrażane w wystarczającej ilości.Czynniki ekspresji białka są sygnałami molekularnymi, które muszą towarzyszyć rekombinowanego DNA, gdy zostaną wprowadzone do komórek gospodarza, aby zapewnić, że docelowe białko zostanie nadekspresowane.Jest to jedyny sposób, w jaki rekombinowana ekspresja białka może zrobić wystarczającą substancję do stosowania farmaceutycznego lub laboratoryjnego.

Zespół białka rybosomalnego nie uzupełnia procesu ekspresji białka, ponieważ podczas zbierania zawartości komórek bakteryjnych lub drożdżowych zmieszana jest z produktem końcowym.Wyrażone rekombinowane białka muszą być oczyszczone przez oddzielenie od kawałków zniszczonych części komórkowych.Czasami znacznik molekularny podaje białko, aby mogło wiązać się z metaliczną lub inną substancją i izolować z odpadów.Istnieją różne techniki, w zależności od czynników takich jak wielkość białka i złożoność komórki gospodarza.

Ekspresja rekombinowanej ludzkiej białka ma obszerne zastosowania komercyjne i medyczne.Wiele hormonów, przeciwciał i enzymów wcześniej było ekstrahowanych z tkanki zwierzęcych lub zwłok, ale są teraz wytwarzane syntetycznie przy użyciu rekombinowanej technologii DNA.Dwa szczególnie ważne przykłady to hormon wzrostu ludzkiego i insulina.Wiele hormonalnych terapii zastępczych opiera się na białkach syntetycznych, podobnie jak różne testy stosowane przez biologów molekularnych i komórkowych w ich laboratoriach.W wielu przypadkach bakterie są stosowane jako komórki gospodarza do prostych produktów, podczas gdy bardziej złożona rekombinowana ekspresja białka, zwłaszcza genów od zwierząt, może odbywać się w grzybach i drożdżach.