El impacto de una proteína expresada constitutivamente depende en gran medida de la velocidad de expresión y el crecimiento de la célula.
Es importante reconocer que en el contexto de estos problemas de expresión de proteínas, las células no son estáticas. De hecho, a menudo siguen creciendo y se agrandan o se dividen para comenzar nuevamente el proceso. Esto esencialmente causa que el volumen “efectivo” de la célula crezca y esencialmente diluya su proteína de interés.
Así es exactamente como funcionan los quimiostatos de perfusión. En nuestro modelo de quimiostato básico, tiene un flujo regular ([matemática] F [/ matemática]) de reactivos nuevos ([matemática] S [/ math]) y un flujo (o sangrado) regular de productos ([matemática] X [/ math]) fuera.
En estado estacionario, la tasa de crecimiento de la celda es equivalente a la tasa de dilución ([matemática] D [/ math] o [math] \ mu [/ math]). En los quimiostatos, esa tasa de dilución es igual a la velocidad de flujo ([matemática F [/ matemática]) dividida por el volumen ([matemática] V [/ matemática]). En nuestro sistema celular, en cambio, tenemos un volumen cambiante. Suponiendo que tengamos una fuente regular de nutrientes, para evitar una acumulación de su producto, desea que la formación de su producto coincida con su tasa de dilución.
Una de las cosas buenas del modelo de sustrato a crecimiento celular es que generalmente siguió la ecuación de Monod. En estado estacionario, su tasa de crecimiento está ligada a una concentración de sustrato límite [matemática] S [/ math] en la siguiente relación. En altas concentraciones de sustrato, alcanzará su [matemática] \ mu_ {max} [/ math]. Sin embargo, cuando la concentración de su subestado coincida con su [math] K_S [/ math], entonces alcanzará eficazmente su punto medio.
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Por lo tanto, si conoce su tasa de producción [matemática D] [/ math], puede hacer coincidir efectivamente su tasa de crecimiento celular [matemática] \ mu [/ math] controlando la concentración de su sustrato [matemático S [/ math] y mantener su células que regularmente producen su proteína de interés para siempre.
Que es como se hacen sus proteínas recombinantes.