Модификация белков

Первым ощутимым результатом прорыва в области генетической инженерии оказалась возможность производить белки, важные с медицинской и экономической точке зрения, используя генетически модифицированную бактерию Е. coli.

Процесс казался простым: клонировать ген, направляющий продукцию определенного белка (скажем, инсулина или человеческого гормона роста), вставить этот ген в плазмидный вектор, затем ввести плазмиду в клетки Е. coli. Бактерия должна начать продуцировать инсулин. Поскольку бактерии легко выращиваются в больших объемах питательной среды, из них можно выделять очень много нужного белка.

Но процесс оказался более капризным, чем ожидалось. Такие прокариоты, как E.coli, не имеют интронов в отличие от геномов, которые обычно кодируют гормоны. Это значит, что они не могут синтезировать правильную мРНК, кодирующую гормоны. Кроме того, многие продукты трансляции эукариотических генов требуют дополнительных химических изменений, чтобы стать активными. Но Е. coli таких изменений обеспечить не может. Оказалось, что многие белки эукариот токсичны для клеток Е. coli, в то время как другие белки легко разрушаются ферментами этой бактерии.

Довольно быстро, однако, эти проблемы были разрешены. В настоящее время ряд полезных белков производится различными хозяйскими клетками: не только Е. coli, но и Bacillus, дрожжей и других грибков, например Aspergillus и Fusarium, и даже растений, млекопитающих и клеточных культур насекомых.

Как только стабильная клеточная культура, содержащая работоспособную генетическую модификацию, создана, можно вырастить столько клеток, сколько потребуется для продукции нужного белка. Среди белков, производимых данным способом, можно назвать инсулин (для лечения диабета), факторы свертывания крови (для лечения гемофилии) и человеческий фактор роста. Некоторые вакцины также производятся по этой методике, например вакцина против гепатита В. Можно привести еще дюжину примеров.


Оставить комментарий

Ваш комментарий