Obecnie do leczenia zaburzeń metabolicznych związanych z brakiem niektórych białek w organizmie człowieka wykorzystuje się substancje produkowane przez organizmy transgeniczne.
Obecnie do leczenia zaburzeń metabolicznych związanych z brakiem niektórych białek w organizmie człowieka wykorzystuje się substancje produkowane przez organizmy transgeniczne działające jako bio fabryki.
Jednym z takich zaburzeń metabolicznych jest cukrzyca typu I , spowodowana jest brakiem insuliny a leczona wyłącznie za pomocą zastrzyków insulinowych.
Przed rozwinięciem się inżynierii genetycznej , insulina pozyskiwana była z tkanek trzustki świni lub była - owa metoda była dość kosztowna a otrzymywana w ten spósb insulina miała wiele skutków ubocznych.
Od lat 80 XX wieku insulina produkowana jest masowo za pomocą genetycznie modyfikowanej bakterii Escherichia coli i drożdży Saccharomyces cerevisiea.
SYNTEZA LUDZKIEJ INSULINY ZA POMOCĄ TECHNOLOGII REKOMBINOWANEGO DNA:
1) Identyfikacja i synteza ludzkiego genu i wprowadzenie do do plazmidu.
Schemat przedstawiony wyżej przedstawia dwie sekwencje nukleotydowe, jedna dla łańcucha A a druga dla łańcucha . Oba plazmidy są na tyle małe że bez problemu można je wstawić do plazmidu bakteryjnego.
Sama insulina jest stosunkowo małym prostym białkiem składającym się z 51 aminokwasów , ułożonych w dwóch łańcuchach polipeptydowych (A i B ) połączonych mostkami dwu siarczkowymi.
Sekwencja nukleotydowa genu kodująca ludzką insulinę została określona na podstawie sekwencji aminokwasów.
Pierwszym krokiem jest chemiczna synteza łańcucha DNA zwierającego sekwencje nukleotydów łańcuchów A i B insuliny.
Kolejnym krokiem jest wstawienie oddzielnie za pomocą enzymów restrykcyjnych i ligazy DNA syntetycznych sekwencji nukleotydów A i , do przenoszonego na plazmidzie bakteryjnym genu kodującego enzym bakteryjny o nazwie beta-galaktozydaza(enzym kontroluje transkrypcje genów)
2) Wstawienie plazmidu do komórki bakteryjnej.
Synteza ludzkiej insuliny wymaga milionów kopii bakterii ,których plazmid został połączony z genem kodującym insulinę
Gen insuliny podlega ekspresji, jako ze replikuje się on z beta-galaktozydazą w komórce w trakcie mitozy.
3) Uaktywnienie białka
Utworzone białko składa się z beta-galaktozydazy połączonej łańcuchem A lub B. Łańcuchy A i B są oddzielane od fragmentu beta-galaktozydazy i oczyszczane. Oba łańcuchy są następnie mieszane w reakcji w której dochodzi do wytworzenia mostków dwu siarczkowych i powstania ludzkiego białka - insuliny
BIAŁKA LUDZKIE WYTWARZANE ZA POMOCĄ INŻYNIERII GENETYCZNEJ:
- Erytropoetyna
- Ludzki hormon wzrostu
- Interferon
- Czynnik VIII
Licencja: Creative Commons - użycie niekomercyjne