REKOMBINOWANE DNA W MEDYCYNIE , PRZEMYªLE I FARMACJI. WSPANIAúA WIZJA PRZYSZúOªCI ?

Sklonowanie genu lub cDNA koduj▒cego okre╢lone bia│ko jest tylko pierwszym z wielu krok≤w niezbΩdnych do wyprodukowania zrekombinowanego bia│ka do u┐ytku medycznego lub przemys│owego.

Drugim krokiem jest wprowadzenie genu do kom≤rki gospodarza , kt≤ra bΩdzie produkowa│a bia│ko. Wyb≤r zale┐y od celu projektu i w│a╢ciwo╢ci produkowanego bia│ka.

Zalety u┐ywania kom≤rek bakteryjnych to prostota , kr≤tki czas generacji i du┐a ilo╢µ produktu a zarazem ma│e koszty. Jest jednak parΩ wad takiego systemu. Niekt≤re bia│ka eksprymowane na wysokim poziomie (wiΩcej ni┐ 10% masy wszystkich bia│ek bakteryjnych) czΩsto ulegaj▒ nieprawid│owemu fa│dowaniu i odk│adane s▒ w formie nierozpuszczalnych cia│ek inkluzyjnych. Bia│ka po ekstrakcji z tych struktur czΩsto s▒ biologicznie nieaktywne. Innym problemem jest to , ┐e obce bia│ka s▒ czasami toksyczne dla bakterii , tak wiΩc kultury bakteryjne produkuj▒ce takie bia│ko nie mog▒ rosn▒µ do wysokiej gΩsto╢ci. Ten problem mo┐e byµ pomijany przy u┐yciu indukowalnego promotora w│▒czanego w odpowiednim czasie. Trzeci▒ wad▒ jest fakt niewystΩpowania w kom≤rkach bakteryjnych enzym≤w obecnych w kom≤rkach eukariotycznych uczestnicz▒cych w postranslacyjnych modyfikacjach , kt≤re to modyfikacje czΩsto s▒ niezbΩdne do prawid│owego funkcjonowania bia│ka. Ten problem jest z kolei omijany dziΩki ekstrakcji z kom≤rek eukariotycznych enzym≤w przeprowadzaj▒cych takie modyfikacje i u┐ywaniu ich przy modyfikacji bakteryjnie eksprymowanych bia│ek.

NajczΩ╢ciej geny klonowane s▒ w E.coli , Bacillus subtilis.

Dro┐d┐e s▒ prostymi kom≤rkami eukariotycznymi , kt≤re przypominaj▒ kom≤rki ssacze pod wieloma wzglΩdami a rosn▒ r≤wnie szybko i tanio jak kom≤rki bakteryjne. Przeprowadzaj▒ r≤wnie┐ wiele z modyfikacji posttranslacyjnych charakterystycznych dla ludzkich bia│ek a tak┐e mo┐na je zaindukowaµ do wydzielania bia│ek do medium (po┐ywki). Wad▒ jest obecno╢µ aktywnych proteaz degraduj▒cych obce bia│ka , co redukuje ilo╢µ produktu. Z problemem tym poradzono sobie konstruuj▒c szczepy dro┐d┐owe , z kt≤rych geny proteaz zosta│y usuniΩte.

Niestety wydajno╢µ ekspresji obcych bia│ek jest niska a autonomiczne plazmidy s▒ niestabilne w przypadku braku presji selekcyjnej. Opr≤cz Saccharomyces cerevisiae wykorzystuje siΩ tak┐e inne gatunki.

Ekspresja heterologicznych bia│ek w kom≤rkach owad≤w za pomoc▒ wektor≤w bakulowirusowych niesie za sob▒ przede wszystkim ekspresjΩ na wysokim poziomie , prawid│owy folding i modyfikacje posttranslacyjne jednak koszt hodowli jest czΩsto zbyt du┐y.

Nierzadko najlepszym wyj╢ciem jest produkcja ssaczych bia│ek w ssaczych kom≤rkach. U┐ywa siΩ ich czΩsto dla sprawdzenia funkcjonowania ╢wie┐o sklonowanych gen≤w , dla zbadania funkcji niekt≤rych bia│ek czy produkcji na du┐▒ skalΩ bia│ek takich jak np. tkankowy aktywator plazminogenu (tPA).

Nale┐y zmierzaµ do jak najlepszego dostosowania konstrukcji klonowanych heterologicznych sekwencji DNA do cech genetycznych biorcy. Istnieje jednak wiele problem≤w , kt≤re trudno jest zawczasu przewidzieµ m.in. stabilno╢µ strukturalna zrekombinowanego DNA , stabilno╢µ mRNA , poziom ekspresji klonowanego genu itp.

SCREENING BANKU GEN╙W CZYLI IDENTYFIKACJA ODPOWIEDNIEGO KLONU. SZUKANIE IGúY W STOGU SIANA ?

REKOMBINOWANE DNA W MEDYCYNIE I FARMACJI

Webmaster