¿Qué es la proteína humana recombinante?

Significado | Concepto | Definición:

La proteína humana recombinante es una proteína humana que se produce a partir de ADN clonado . Esto permite que un científico exprese grandes cantidades. Esta sobreexpresión ha sido de gran utilidad para la medicina moderna, ya que permite la producción de fármacos basados ??en proteínas humanas que no tienen otra fuente. También ha dado lugar a grandes avances en la comprensión de la función y la biología de las proteínas humanas.

La insulina es un fármaco que se utiliza como proteína humana recombinante.

Un ejemplo de una proteína humana recombinante que no tiene otra fuente es el medicamento contra la anemia llamado eritropoyetina . Esta hormona controla la producción de glóbulos rojos. Se utiliza para tratar la anemia de diversas fuentes, incluida la enfermedad renal crónica y el cáncer. La eritropoyetina también se ha utilizado como fármaco para mejorar el rendimiento de los atletas.

Los investigadores biomédicos pueden expresar grandes cantidades de proteína humana recombinante para estudiarla.

Otras proteínas se pueden aislar de forma natural, pero es mucho más fácil obtener grandes cantidades mediante la expresión de proteínas a partir del ADN clonado. Un ejemplo es la hormona del crecimiento humana, que actualmente se obtiene para uso terapéutico mediante técnicas recombinantes. El método tradicional de aislamiento de cadáveres a veces resultaba en la transmisión de enfermedades. La insulina es otro fármaco que se utiliza como proteína humana recombinante. La mayor parte de la insulina utilizada por los pacientes se obtiene de esta manera.

Expresar el producto del gen permite a un científico analizar la función del gen utilizando técnicas bioquímicas.

La producción de proteínas a partir de genes clonados es factible porque los genes pueden clonarse en vectores de expresión. Estas son unidades especializadas de ADN que están diseñadas para producir grandes cantidades de proteína mediante el uso de promotores especializados. Estos promotores dirigen la producción de la secuencia del gen clonado. Hay disponibles kits personalizados para la clonación y expresión de proteínas .

Se requieren células huésped especializadas para la producción de una proteína humana recombinante. Pueden ser células bacterianas o de levadura . Algunas proteínas requieren modificaciones especiales, como la introducción de azúcares, y se expresan en líneas celulares más avanzadas, como líneas celulares de mamíferos o insectos.

Para las células bacterianas, las proteínas estarán dentro de las células, lo que requerirá extracción y purificación de proteínas para separarlas de las proteínas bacterianas. Esto se ve facilitado por técnicas especiales que forman parte del proceso de clonación. Por ejemplo, se pueden clonar sitios de unión especializados que permitan que la proteína se una a una matriz y se eluya fácilmente. Esto puede ahorrar años de desarrollo de métodos de purificación de proteínas. Las proteínas humanas recombinantes expresadas en líneas celulares de mamíferos se secretan con frecuencia al medio, lo que facilita su aislamiento y purificación.

Tener los genes de las proteínas disponibles como clones permite a un científico fabricar proteínas personalizadas y modificarlas para que tengan las propiedades que uno desea. Por ejemplo, algo de insulina recombinante ha sido alterada genéticamente para que tenga diferentes efectos en el cuerpo. La capacidad de alterar estas proteínas es muy útil en la investigación biológica.

Poder expresar una proteína humana recombinante ha revolucionado la investigación biomédica. Cuando un científico ha clonado un gen, puede compararlo con una enorme base de datos de secuencias de genes conocidas. Si el gen tiene una secuencia muy similar a una secuencia de un gen de función conocida, él o ella puede predecir la función de ese gen. Ese conocimiento sugiere qué experimentos realizar con el producto del gen, que con frecuencia es una proteína. A veces, no hay homología con otras secuencias de genes y el científico no tiene idea de la función del gen.

Expresar el producto del gen permite a un científico analizar la función del gen utilizando técnicas bioquímicas. Esto puede permitirle identificar la función del gen. Además, puede realizar experimentos con el ARN mensajero (ARNm) producido directamente a partir del gen y determinar en qué condiciones y en qué tejidos se expresa el gen. Este conocimiento ayuda a acotar la búsqueda de la función del gen y a averiguar si codifica una proteína.

Si un científico conoce la función de una proteína, la sobreexpresión puede proporcionar grandes cantidades de la proteína para estudiar sus propiedades bioquímicas. Él o ella pueden realizar mutaciones específicas y ver qué efectos tienen sobre las propiedades de la proteína. Otro motivo para obtener grandes cantidades de proteína es cristalizar la proteína y estudiar su estructura tridimensional. La bioquímica de proteínas puede ser difícil de realizar en cualquier sistema, pero era particularmente difícil de realizar con proteínas humanas antes del advenimiento de las proteínas humanas recombinantes.

La eritropoyetina se ha utilizado para tratar la enfermedad renal crónica.