Was ist rekombinantes menschliches Protein?
rekombinantes menschliches Protein ist menschliches Protein, das aus klonter DNA produziert wird. Dies ermöglicht es einem Wissenschaftler, große Mengen davon auszudrücken. Eine solche Überexpression war von großer Nützlichkeit für die moderne Medizin und ermöglicht die Produktion menschlicher Proteinbasis, die keine andere Quelle haben. Es hat auch zu großen Fortschritten im Verständnis der Funktion und Biologie menschlicher Proteine geführt.
Ein Beispiel für ein rekombinantes menschliches Protein, das keine andere Quelle hat, ist das Anti-Anämie-Medikament namens Erythropoietin . Dieses Hormon kontrolliert die Produktion von roten Blutkörperchen. Es wird zur Behandlung von Anämie aus verschiedenen Quellen verwendet, einschließlich chronischer Nierenerkrankungen und Krebs. Erythropoietin wurde auch von Sportlern als Leistungsverbesserungsmedikament verwendet. Ein Beispiel ist das menschliche Wachstumshormon, das derzeit für die therapeutische Verwendung durch rekombinante Techniken erhalten wird. DerDie traditionelle Isolationsmethode von Leichen führte manchmal dazu, dass Krankheiten übertragen wurden. Insulin ist ein weiteres Medikament, das als rekombinantes menschliches Protein verwendet wird. Der größte Teil des von Patienten verwendeten Insulin wird auf diese Weise erhalten.
Proteinproduktion aus klonierten Genen ist machbar, da die Gene in Expressionsvektoren kloniert werden können. Dies sind spezialisierte DNA -Einheiten, die durch die Verwendung von spezialisierten Promotoren große Proteinmengen produzieren sollen. Diese Promotoren lenken die Produktion der klonierten Gensequenz. Für die Proteinklonierung und Expression stehen benutzerdefinierte Kits zur Verfügung.
spezialisierte Wirtszellen sind für die Produktion eines rekombinanten menschlichen Proteins erforderlich. Dies können bakterielle oder Hefezellen sein. Einige Proteine erfordern spezielle Modifikationen wie die Einführung von Zucker und werden in fortgeschritteneren Zelllinien wie Säugetier- oder Insektenzelllinien ausgedrückt.
foder Bakterienzellen sind die Proteine in den Zellen und erfordern Extraktion und Proteinreinigung, um sie von den bakteriellen Proteinen zu trennen. Dies wird durch spezielle Techniken erleichtert, die Teil des Klonierungsprozesses sind. Zum Beispiel können spezielle Bindungsstellen kloniert werden, die es dem Protein ermöglichen, an eine Matrix zu binden und leicht eluiert zu werden. Dies kann jahrelang die Entwicklung von Proteinreinigungsmethoden retten. Rekombinante menschliche Proteine, die in Zelllinien von Säugetieren exprimiert werden, werden häufig in die Medien sekretiert, was ihre Isolierung und Reinigung erleichtert.
Die Gene für die als Klone verfügbaren Proteine ermöglichen es einem Wissenschaftler, benutzerdefinierte Proteine herzustellen und diese zu ändern, um die Eigenschaften zu haben, die man wünscht. Zum Beispiel wurde ein rekombinantes Insulin genetisch verändert, damit es unterschiedliche Auswirkungen auf den Körper hat. Die Fähigkeit, diese Proteine zu verändern, ist in der biologischen Forschung sehr nützlich.
In der Lage sein, ein rekombinantes menschliches Protein auszudrücken, hat biomedizinische revolutioniertAL -Forschung. Wenn ein Wissenschaftler ein Gen kloniert hat, kann er es mit einer riesigen Datenbank bekannter Gensequenzen vergleichen. Wenn das Gen eine Sequenz hat, die einer Sequenz eines Gens bekannter Funktion sehr ähnlich ist, kann es die Funktion dieses Gens vorhersagen. Dieses Wissen legt nahe, welche Experimente mit dem Produkt des Gens durchgeführt werden sollen, das häufig ein Protein ist. Manchmal gibt es keine Homologie für andere Gensequenzen, und der Wissenschaftler hat keine Ahnung von der Funktion des Gens.
Das Produkt des Gens des Gens ermöglicht es einem Wissenschaftler, die Funktion des Gens unter Verwendung biochemischer Techniken zu testen. Dies kann es ihm ermöglichen, die Funktion des Gens zu identifizieren. Außerdem kann er oder sie Experimente mit der Messenger -RNA (mRNA) durchführen, die direkt aus dem Gen produziert und unter welchen Bedingungen und unter welchen Geweben das Gen exprimiert wird. Dieses Wissen hilft dabei, die Funktion des Gens zu finden und herauszufinden, ob es für ein Protein kodiert.
Wenn ein ScientisT kennt die Funktion eines Proteins, überexpression kann große Mengen des Proteins liefern, um seine biochemischen Eigenschaften zu untersuchen. Er oder sie kann gezielte Mutationen herstellen und sehen, welche Auswirkungen sie auf die Eigenschaften des Proteins haben. Ein weiterer Grund, große Proteinmengen zu erhalten, besteht darin, das Protein zu kristallisieren und seine dreidimensionale Struktur zu untersuchen. Die Proteinbiochemie kann in jedem System schwierig sein, aber es war besonders schwierig mit menschlichen Proteinen vor dem Aufkommen rekombinanter menschlicher Proteine zu tun.