¿Cómo se sintetizan las proteínas en los laboratorios?

En general, hay dos categorías de técnicas: síntesis biológica o química. Las proteínas son polímeros de aminoácidos y, por lo tanto, pueden sintetizarse químicamente. Uno de estos métodos se llama Síntesis de péptidos en fase sólida. Sin embargo, el tamaño de la proteína limitará el uso de esta técnica debido al rendimiento en cada paso. Por ejemplo, considere una proteína de 100 residuos con cada adición que tiene un rendimiento del 99%. Desafortunadamente, el rendimiento final va a ser aproximadamente 0.99 ^ 99 = 37%. Este no es un procedimiento eficiente para proteínas más grandes.

La otra estrategia es usar un hospedador biológico como E. coli para producir proteína. El procedimiento generalmente es construir un plásmido con su gen de interés, regulado por algún tipo de sistema (p. Ej., Operón lac), luego transformar el plásmido en su hospedador biológico. Luego cultive el huésped biológico y produzca / induzca la proteína de interés. Esto podría hacerse al crecer e. coli a 37 C y luego inducir con IPTG durante varias horas a temperatura ambiente. El siguiente paso sería purificar y aislar su proteína de interés usando cromatografía u otras técnicas de separación.

Una vez que se ha establecido un procedimiento, utilizando síntesis biológica o química, los experimentos y cálculos son necesarios para realizar una producción a mayor escala.

Primero, necesitas tener la secuencia de ADN codificando esa proteína. Hoy en día puede pagarle a una compañía para que sintetice el ADN de acuerdo con su secuencia de proteínas. La secuencia de ADN luego se clona en un vector que lleva otros elementos reguladores: promotor, marcador de selección, operón, etc.

Luego ponga ese vector en un organismo para producir la proteína. Podría ser E coli, levadura, célula de insecto o células de mamífero, dependiendo de qué proteína quieras sintetizar.

El paso final es purificar la proteína del lisado celular.