Qu'est-ce que l'ingénierie des protéines?
L'ingénierie des protéines est une méthode qui peut être utilisée pour développer de nouveaux types de protéines. Ce domaine scientifique est relativement nouveau et les chercheurs étudient et découvrent des méthodes originales de combinaison d'éléments protéiques. Ce type d'ingénierie permet de développer des matériaux présentant des forces ou des caractéristiques spécifiques.
La conception rationnelle et l'évolution dirigée sont les deux approches fondamentales de l'ingénierie des protéines. Certains chercheurs préfèrent une approche à une autre, mais les deux méthodes peuvent être utilisées pour concevoir de nouvelles structures protéiques. La conception rationnelle repose sur une connaissance approfondie de la manière dont une protéine existante est construite. L'évolution dirigée, au contraire, utilise des changements de protéines aléatoires et peut être effectuée sans connaître tous les détails de la structure d'une protéine.
Chaque approche de l'ingénierie des protéines présente à la fois des avantages et des inconvénients. La conception rationnelle permet aux scientifiques de modifier la structure d'une protéine de manière prévisible, ce qui est un processus relativement peu coûteux. Cette technique nécessite que les experts disposent d’un schéma structurel détaillé de chaque protéine modifiée, ce qui n’est pas toujours disponible.
La méthode d'ingénierie des protéines à évolution dirigée utilise des essais et des erreurs et ne nécessite pas de carte structurale complète. Cette méthode prend souvent beaucoup de temps et d’argent, car chaque nouvelle combinaison de protéines doit être testée et seules quelques-unes des structures créées peuvent être utilisées. Malgré le coût, une évolution dirigée permet souvent aux chercheurs de faire face à de précieuses combinaisons de structures protéiques qui autrement ne seraient pas découvertes.
La conception des protéines permet aux scientifiques de créer des matériaux uniques qui n’existent pas dans la nature. Les chercheurs ont utilisé ce type d'ingénierie pour combiner la protéine fluorescente d'une méduse avec une autre protéine de cellules humaines, par exemple. La substance résultante crée une lueur verte et peut être suivie lorsqu'elle interagit avec des cellules vivantes. Cela fournit des informations précieuses sur le fonctionnement des protéines dans le corps humain et aide les chercheurs à créer de nouveaux médicaments et procédures.
Le développement de l'insuline modifiée est un autre exemple d'ingénierie des protéines. Les scientifiques ont combiné différentes structures protéiques pour créer des insulines à action rapide et à action lente. Ces deux variations synthétiques sont utiles pour les personnes souffrant de troubles de l’insuline, tels que le diabète.
Les nouvelles protéines sont également utiles dans les applications industrielles. Les installations de fabrication, par exemple, peuvent utiliser des protéines artificielles résistantes à des produits chimiques spécifiques. Les experts peuvent combiner les structures de protéines fortes pour créer de nouvelles substances ultra-puissantes. À l’avenir, la conception des protéines pourrait occuper une place importante dans presque tous les domaines.