¿Qué es la producción de proteínas recombinantes?
La producción de proteínas recombinantes es la expresión de proteínas que han sido producidas por técnicas de ADN recombinante. Este proceso permite que estas sustancias se realicen en grandes cantidades. Dicha producción en masa se realiza tanto para el estudio de laboratorio como para la producción industrial.
Esta técnica a menudo se usa para producir la hormona del crecimiento humano y la insulina. Obtener la hormona del crecimiento humano a través de la producción de proteínas recombinantes es una gran mejora sobre la obtención de la obtención de cadáveres porque la presencia de proteínas obtenidas de cadáveres ocasionalmente resultó en transmisión de enfermedades. Hacer la insulina de esta manera también es beneficiosa porque ha permitido variantes de insulina que tienen diferentes acciones farmacológicas en el cuerpo.
Las proteínas son cadenas de aminoácidos, codificadas por ADN. Los genes que codifican estas proteínas se ponen en vectores especiales o unidades de ADN. Se eligen vectores que producirán grandes cantidades de la proteína deseada. Esto se conoce como sobreexpresión .
La sobreexpresión se realiza en células huésped especiales. A veces los huéspedes son bacterias o levadura. En los casos en que las proteínas son de mamíferos, los huéspedes son frecuentemente líneas celulares de insectos o mamíferos. Una gran cantidad de kits están disponibles comercialmente para facilitar tanto la clonación del gen como la posterior producción de proteínas recombinantes.
Estos kits tienen vectores especiales llamados vectores de expresión que tienen un promotor especial para producir grandes cantidades de proteína. Un promotor es la sección de ADN que impulsa la producción de la secuencia de genes que lo sigue. Con frecuencia, estos vectores de expresión se pueden apagar y son inducibles. Especialmente con los huéspedes bacterianos, producir demasiada proteína a la vez puede ser tóxico, inhibiendo el crecimiento de las bacterias.
Hay varias formas diferentes de inducir la expresión. En ambos, las bacterias se cultivan a una cierta densidad. Entonces un compuesto esagregado para la inducción, o la temperatura se desplaza a una a la que el promotor está activo.
Para facilitar la purificación de las proteínas de las bacterias, la clonación a menudo se realiza para que haya una etiqueta en la proteína que se unirá a una matriz. Esto separa la proteína de los restos celulares. Por ejemplo, una etiqueta de moléculas de histidina en la proteína se unirá a una columna de níquel. Una vez que la proteína está unida, la etiqueta se escinde, dejando la proteína pura que luego se puede eluir de la columna. Puede llevar años purificar una proteína utilizando métodos tradicionales.
Un factor adicional a considerar es si la proteína requiere modificación después de su producción inicial. Este es a menudo el caso de las proteínas de los mamíferos. Las bacterias con frecuencia no modifican adecuadamente tales proteínas, por lo que la sobreexpresión de estas proteínas más avanzadas a menudo se lleva a cabo en las células de insectos o mamíferos. Varias compañías de biotecnología se especializan en llevar a cabo la producción de proteínas recombinantes.