Biểu hiện protein tái tổ hợp là gì?

Biểu hiện protein tái tổ hợp là sản xuất protein có nguồn gốc từ DNA tái tổ hợp.Nó là một kỹ thuật phổ biến trong sinh học phân tử và sản xuất dược phẩm thay thế hormone.DNA tái tổ hợp là một phần cụ thể của gen được thiết kế để thể hiện một sản phẩm duy nhất trong tế bào chủ, được hướng dẫn bởi các yếu tố hóa học đặc biệt để protein phải được biểu hiện với số lượng lớn.Nhiều hormone và enzyme có nguồn gốc lịch sử từ các nguồn động vật hiện được tổng hợp bởi biểu hiện protein tái tổ hợp, sau đó được thu hoạch và tinh chế từ các tế bào chủ.Để thể hiện các protein tái tổ hợp, các chuỗi DNA được lựa chọn cẩn thận phải được đưa vào bộ gen của vật chủ.Lấy các phần của mã di truyền từ một sinh vật và đặt chúng vào hạt nhân tế bào của một sinh vật khác là một hình thức nhân bản.Điều này được thực hiện thông qua việc chèn một chuỗi DNA tái tổ hợp mã hóa protein mong muốn vào nhân, khởi đầu biểu hiện gen bằng cách phiên mã nó thành RNA.Các protein tái tổ hợp được lắp ráp khi các phần mRNA mang thông tin từ DNA di chuyển đến các ribosome từ nhân tế bào, và bắt đầu sản xuất protein theo một mẫu cụ thể.Các tế bào chủ sẽ tạo ra lượng protein tái tổ hợp không đủ trừ khi DNA được giới thiệu với các vectơ thích hợp để thông tin di truyền phù hợp sẽ được biểu hiện với số lượng đủ.Các yếu tố biểu hiện protein là các tín hiệu phân tử phải đi kèm với DNA tái tổ hợp khi nó được đưa vào các tế bào chủ để đảm bảo rằng protein đích sẽ được biểu hiện quá mức.Đây là cách duy nhất biểu hiện protein tái tổ hợp có thể tạo ra đủ chất để sử dụng dược phẩm hoặc phòng thí nghiệm.Lắp ráp protein ribosome không hoàn thành quá trình biểu hiện protein vì trong quá trình thu hoạch, hàm lượng tế bào men hoặc men được trộn lẫn với sản phẩm cuối cùng.Các protein tái tổ hợp thể hiện phải được tinh chế bằng cách tách khỏi các phần của các bộ phận tế bào bị phá hủy.Đôi khi một thẻ phân tử nhãn protein để nó có thể liên kết với một kim loại hoặc chất khác và được phân lập khỏi chất thải.Các kỹ thuật khác nhau tồn tại, tùy thuộc vào các yếu tố như kích thước protein và độ phức tạp của tế bào chủ.Biểu hiện protein tái tổ hợp của con người có các ứng dụng thương mại và y tế rộng rãi.Nhiều hormone, kháng thể và enzyme trước đây được chiết xuất từ mô động vật hoặc mô xác nhưng hiện được sản xuất tổng hợp bằng công nghệ DNA tái tổ hợp.Hai ví dụ đặc biệt quan trọng là hormone tăng trưởng của con người và insulin.Nhiều liệu pháp thay thế hormone dựa vào protein tổng hợp, cũng như các xét nghiệm khác nhau được sử dụng bởi các nhà sinh học phân tử và tế bào trong các phòng thí nghiệm của họ.Trong nhiều trường hợp, vi khuẩn được sử dụng làm tế bào chủ cho các sản phẩm đơn giản, trong khi biểu hiện protein tái tổ hợp phức tạp hơn, đặc biệt là các gen từ động vật, có thể được thực hiện trong nấm và nấm men.