Kas ir rekombinantais proteīns?

Olbaltumvielas ir dzīvības celtniecības bloki. Jebkuru cilvēka pazīmi, piemēram, matu krāsu, acu krāsu un pat augumu, nosaka olbaltumvielu ražošana. Daudzas ķermeņa funkcijas ir arī olbaltumvielu ražošanas rezultāts. Tas ietver insulīna ražošanu un imūnsistēmas darbību. Cilvēku ģenētiskos defektus dažreiz var ārstēt, laboratorijā izveidojot rekombinantos proteīnus, kas var ārstēt šos apstākļus.

Ja rekombinantās DNS saimnieks ir organisms, kas ātri vairojas, piemēram, baktērijas, var ražot rekombinanto proteīnu masu daudzumos. Šo metodi, ko sauc par pastiprināšanu, plaši izmanto klonēšanas un gēnu terapijas procesos. Pie citiem saimniekiem pieder raugs, sēnītes un pat zīdītāju šūnas. Nepieciešamais saimniekorganisma veids ir atkarīgs no paredzētajiem lietojumiem un nepieciešamā rekombinantā proteīna daudzuma.

Pēc saimnieka izvēles var noteikt vektoru. Vektors ir nesējs, ko izmanto, lai ievietotu mērķa DNS saimnieka DNS. Vektori parasti ir modificēta vīrusa vai baktēriju versija.

Daži vektori ir īpaši izstrādāti DNS gabali, kas pievienoti nekodējošam reģionam. Šāda veida vektorus parasti izmanto saplūšanas proteīniem. Kodolsintēzes proteīnus veido DNS gabali, kas parasti nav savienoti. Tie tiek ievietoti vienā vektorā, lai atvieglotu transfekciju.

Uz visiem vektoriem ir viens vai vairāki dažādi tagi. Šos marķējumus izmanto atpazīšanai rekombinantā proteīna ražošanas procesa attīrīšanas posmā. Kad šķīdums, kas satur vektorus, tiek izliets virs īpašas kolonnas, birkas pielīp pie kolonnas dažādās vietās un var tikt atdalītas no citām DNS daļām. Tas nodrošina, ka saimniekorganismā tiek ievietota pareizā DNS un vektori.

Pēc saimnieka transfekcijas tas var sadalīties un sākt ražot vēlamo rekombinanto proteīnu. Šīs saimniekšūnas var kultivēt laboratorijas apstākļos, un proteīnu var savākt, kad tas tiek ražots. Pēc tam šīs olbaltumvielas tiek attīrītas lietošanai cilvēkiem vai citiem zīdītājiem. Baktēriju saimnieki bieži neražo visas cilvēka proteīna daļas. Šos proteīnus pēc attīrīšanas var modificēt laboratorijā.