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Che cosa sono proteine recombinanti?

Le proteine recombinanti sono costituite dal transfecting i geni estranei in una cellula ospite. Le proteine recombinanti sono comunemente usate produrre i prodotti farmaceutici, i polimeri a base di proteine per la consegna della droga, gli anticorpi e gli enzimi per il trattamento di malattia, impalcature della proteina per assistenza tecnica del tessuto come pure per una miriade di altra usi.

Il BMP recombinante corrente è utilizzato per trattare la malattia ortostatica in U.S.A.molekuul_be | Shutterstock

Come l'idea di proteina recombinante è emerso?

Le proteine recombinanti sono state proposte da Peter Lobban che era la prima persona per produrre e ripiegare il DNA ricombinante nel 1972 e 1973. Il DNA ricombinante è creato fondendo le sequenze che non possono essere normalmente presenti in un organismo. Tuttavia, è ancora possibile cambiare e reinserire un DNA modificato poichè gli organismi differenti dividono la stessa struttura di DNA.

Questo DNA alterato è presentato in una cellula ospite, dopo di che può essere ripiegato senza espressione, o può essere trascritto ed ha tradotto il piombo alla formazione di proteina recombinante. In molti casi, le sequenze supplementari (quali il promotore o i segnali di inizio di traduzione) possono essere richieste per indurre l'espressione del DNA ricombinante.

Espressione delle proteine recombinanti

La strategia per l'espressione della proteina recombinante comprende transfecting una cella particolare con il vettore del DNA che contiene il modello del DNA ricombinante. Le celle che contengono il modello poi sono coltivate, di modo che possono trascrivere e tradurre la proteina di interesse.

Queste celle possono poi essere lyzed o rotte per rilasciare la proteina formata che poi è sottoposta ai metodi di depurazione. I sistemi che sono usati per esprimere il DNA ricombinante comprendono sia i sistemi prokaryotic che eucariotici. Questa scelta è basata spesso sul tipo della proteina, sull'attività funzionale come pure sul rendimento richiesto che è richiesto.

Sistemi mammiferi

I sistemi mammiferi sono usati per eseguire le analisi funzionali, l'analisi strutturale, la produzione dell'anticorpo, l'interazione della proteina, la produzione dei virus, ecc. Un vantaggio principale di questo sistema è produzione transitoria o stabile delle proteine.

Ancora, il sistema è stato ottimizzato per sia rendimento rapido che alto della produzione delle proteine. Tuttavia, gli svantaggi comprendono l'esigenza di grandi rendimenti (quale il grammo/litro) nel caso delle culture di sospensione. Inoltre, gli stati della coltura cellulare sono la più richiesta in questo caso.

Sistema dell'insetto

Questo sistema è usato per eseguire le analisi funzionali, l'analisi strutturale, esprimendo le proteine ed i complessi intracellulari della proteina, la produzione dei virus, ecc. I metodi di lavorazione in questo caso sono simili ai metodi alle proteine trattate nei sistemi mammiferi. Tuttavia, in questo sistema, gli stati della coltura cellulare sono più esigenti del coltivando le celle prokaryotic. Inoltre, produrre i vettori recombinanti è che richiede tempo nei sistemi dell'insetto.

Sistema del lievito

Questo sistema è usato per eseguire l'analisi strutturale, le analisi funzionali, generazione di anticorpi, ma anche per studiare le interazioni della proteina. Questo sistema può essere usato per elaborare le proteine eucariotiche ed è evolutivo fino a fermentazione. I requisiti di media sono egualmente semplici in questo caso. Tuttavia, per la generazione dei rendimenti molto alti, la fermentazione è richiesta e gli stati della crescita devono spesso essere ottimizzati.

Sistema batterico

Il sistema batterico può anche essere usato per fare le analisi strutturali e funzionali. È evolutivo, a basso costo e richiede i termini relativamente semplici di media. Tuttavia, alcune proteine mammifere possono essere difficili da esprimere in questo caso.

Sistema a base di alghe

Questo sistema è usato per studiare la fotosintesi, la biologia dell'impianto ed il metabolismo. Uno di grandi vantaggi è che può essere usato geneticamente per modificare ed esprimere i sistemi per le microalghe fotosintetiche. Inoltre, può anche fornire i buoni comandi sperimentali per la produzione il combustibile biologico e dei nutraceuticals. Tuttavia, questa è ancora una piattaforma nascente ed è meno sviluppata una volta confrontata ad alcuni degli altri sistemi.

Sistema senza cellula

Questo sistema è usato per studiare le proteine tossiche, l'incorporazione degli amminoacidi artificiali, la schermatura degli inibitori di traduzione ecc. Poiché questo è un sistema aperto, è possibile aggiungere le componenti artificiali. Inoltre, l'espressione è veloce e semplice. Tuttavia, sottoporre a operazioni di disgaggio la produzione di proteina recombinante sopra le quantità di multi-milligrammo può essere costosa ed ingombrante.

Sorgenti

Last Updated: Mar 28, 2019

Dr. Surat P

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Dr. Surat P

Dr. Surat graduated with a Ph.D. in Cell Biology and Mechanobiology from the Tata Institute of Fundamental Research (Mumbai, India) in 2016. Prior to her Ph.D., Surat studied for a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Zoology, during which she was the recipient of an Indian Academy of Sciences Summer Fellowship to study the proteins involved in AIDs. She produces feature articles on a wide range of topics, such as medical ethics, data manipulation, pseudoscience and superstition, education, and human evolution. She is passionate about science communication and writes articles covering all areas of the life sciences.  

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