En raison de leurs fonctions importantes, les protéines sont largement utilisées pour des applications nutritionnelles, médicales et industrielles. Dans cette leçon, nous allons découvrir comment de grandes quantités d'une protéine spécifique sont générées.
À la fin de cette leçon, vous saurez
La technologie de l'ADN recombinant est un moyen important de générer de grandes quantités d'une protéine spécifique. Cela implique l'utilisation de la recombinaison génétique pour rassembler du matériel génétique provenant de sources multiples et créer des séquences d'ADN qui ne se trouvent naturellement pas dans le génome. Les protéines produites avec la technologie de l'ADN recombinant sont les protéines combinantes R e .
L'ADN recombinant (ADNr) est un brin d'ADN formé par la combinaison de deux séquences d'ADN ou plus. La recombinaison génétique est un processus naturel, mais lorsqu'elle est manipulée artificiellement, elle est appelée technologie de l'ADN recombinant. En utilisant la technologie de l'ADNr, les scientifiques sont capables de créer de nouvelles séquences d'ADN qui n'existeraient pas naturellement dans des circonstances et des conditions environnementales normales.
L'ADN recombinant résultant est constitué d'un plasmide dans lequel les gènes d'une protéine cible sont clones. Lorsque le plasmide est introduit dans un système d'expression hôte, les propres voies de synthèse protéique de l'hôte aboutiront alors à l'expression de la protéine de choix - la protéine dite recombinante. Cela fournit de grandes quantités d'une protéine donnée à des fins de recherche, de diagnostic ou même thérapeutiques.
Le simple fait d'isoler les protéines de leurs sources naturelles ne peut pas répondre à la demande croissante de protéines. La technologie de l'ADN recombinant offre une méthode plus efficace pour obtenir de grandes quantités de protéines.
Il existe une gamme de types de protéines recombinantes qui peuvent être utilisées dans le développement ou la recherche de médicaments. Certains d'entre eux sont: les chimiokines, les interférons, les facteurs de stimulation des colonies et les facteurs de croissance.
Les protéines recombinantes sont utilisées pour développer certains agents thérapeutiques actuels, par exemple l'insuline humaine. Des médicaments à base de protéines recombinantes récemment approuvés sont utilisés pour traiter une grande variété d'affections, notamment le cancer, les maladies auto-immunes et les troubles génétiques.
Des progrès technologiques considérables ont permis l'expression et l'isolement de protéines recombinantes à grande échelle. La quantité de protéines requise pour des applications à grande échelle telles que la production d'enzymes, d'anticorps ou de vaccins est considérablement élevée. Cela nécessite que le système dans lequel la protéine est exprimée soit facile à cultiver et à maintenir, à croître rapidement et à produire de grandes quantités de protéines. Ces exigences ont conduit à la découverte de systèmes d'expression de protéines.
Les différents types de systèmes d'expression de protéines sont des systèmes de bactéries, de levures, d'insectes ou de mammifères.
La technologie de l'ADN recombinant implique le transfert d'un ADN étranger dans un élément génétique auto-répliquant d'un organisme, ce qui conduit finalement à l'amplification de l'ADN étranger.
Actuellement, il existe trois méthodes principales pour fabriquer de l'ADN recombinant:
1. Transformation - Un fragment d'ADN étranger est coupé et inséré dans un vecteur, généralement un plasmide. Ensuite, le vecteur résultant est placé dans une cellule hôte, telle que la bactérie E. coli, où le fragment d'ADN étranger est exprimé. Le processus de la cellule bactérienne absorbant l'ADN étranger est appelé transformation.
2. Transformation non bactérienne - Elle n'utilise pas de bactéries comme cellule hôte. Un exemple est la micro-injection d'ADN, où un ADN étranger est injecté directement dans le noyau de la cellule receveuse. La biolistique est une méthode dans laquelle des microprojectiles à haute vitesse sont utilisés pour aider à bombarder l'ADN étranger dans la cellule receveuse.
3. Introduction du phage - Dans l'introduction du phage, un phage est utilisé pour transférer l'ADN étranger dans la cellule hôte, et finalement l'ADN du phage contenant de l'ADN étranger est inséré dans le génome de la cellule hôte.
La technologie de l'ADN recombinant permet la manipulation des propriétés de la protéine d'intérêt. Dans ces aspects, la technologie de l'ADN recombinant et les protéines recombinantes sont bénéfiques. Cependant, la sécurité et l'éthique de l'utilisation de la technologie de l'ADN recombinant suscitent certaines préoccupations.
