Espressione di proteine ricombinanti

La maggior parte delle proteine eucariotiche sono presenti nella cellula in piccolissime quantità.

Una delle più importanti applicazioni delle tecniche di clonaggio del DNA consiste nella possibilità teorica di produrre qualsiasi proteina, in quantità elevata e con un elevato grado di purezza.

Il modo più efficiente per ottenere proteine ricombinanti è basato sull’utilizzo dei cosiddetti vettori di espressione, che permettono la produzione di elevati livelli di RNA messaggero, e quindi della proteina corrispondente, in cellule ospiti, che possono essere batteri, lieviti, cellule di insetto o di mammifero.

Esiste un’ampia collezione di vettori di espressione, ciascuno progettato per funzionare nel particolare tipo di cellula dove la proteina deve essere espressa, perché deve affermarsi sui metodi di regolazione genica interni.

Inoltre molti vettori di espressione sono stati modificati per facilitare le procedure di purificazione delle proteine ricombinanti dalle proteine endogene, che pure continuano a essere prodotte dalle cellule ospiti.

Molte proteine ricombinanti vengono infatti espresse come proteine ibride, fondendo il gene con una sequenza che genera una catena di aminoacidi capace di legarsi selettivamente a una resina. In questo modo la proteina ibrida può essere facilmente purificata tramite la cromatografia per affinità, su una colonna contenente la resina specifica.

Le tecniche di clonaggio, che stanno diventando sempre più precise e potenti, hanno reso possibili molte altre applicazioni, che vanno dalla semplice espressione di proteine ricombinanti, mutate nella loro sequenza aminoacidica, fino alla creazione di organismi transgenici veri e propri: piante o animali che sono in grado di esprimere geni esogeni e di trasmetterli alla progenie.

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