Exprecion De Proteina Recombinantes

EXPRESION DE ROTEINAS RECOMBIANTES EN LEVADURAS

Alfredo Lagares Guzmán QF, MSc

INTRODUCCION

La clonación en bacterias ha permitido obtener a escala industrial algunas proteínas recombinantes, especialmente de interés terapéutico. Sin embargo, no siempre las proteínas de origen eucariótico se producen adecuadamente en huéspedes procarióticos, ya que a menudo son inestables o carecen deactividad biológica. Por otro lado las proteínas recombinantes obtenidas en bacterias, a pesar de haber sido cuidadosamente purificadas, pueden venir acompañadas de pequeñas cantidades de sustancias bacterianas contaminantes, que pueden tener efectos pirogénicos (inducción de fiebre). Por todas estas razones, la ingeniería genética ha desarrollado otros sistemas, principalmente eucarióticos, quesalven al menos algunos de estos obstáculos. En este sentido, las levaduras presentan una serie de ventajas:
• Son eucariotas, y por lo tanto más semejantes a las células de los organismos superiores que los procariotas (por ejemplo, sus mecanismos de secreción)
• A diferencia de las bacterias, producen cierto tipo de modificaciones postraduccionales en las proteínas (glucosilaciones enciertos aminoácidos, eliminación de la metionina inicial, rotura proteolítica de un precursor inactivo, etc.), lo que puede hacer que las proteínas heterólogas de organismos superiores puedan alcanzar su actividad biológica (aunque esto no siempre está garantizado)
• A semejanza de ciertas bacterias, la levadura Saccharomyces cerevisiae es muy fácil de manejar con métodos microbiológicos• S. cerevisiae está muy bien estudiada al nivel genético y molecular. No sólo se puede realizar genética clásica (mutagénesis y recombinación meiótica, alternancia de ciclo haploide y diploide), sino que cuenta con herramientas avanzadas de ingeniería genética, y su genoma se secuenció totalmente en 1996
• Desde hace decenios, las levaduras se cultivan a escala industrial, yparticipan en multitud de procesos biotecnológicos. Además, cuenta con la calificación oficial de “organismo reconocido como seguro” (GRAS), indispensable para poder usarlo en obtención de sustancias para consumo humano.

Por todo ello, las levaduras son los huéspedes eucarióticos de clonación más fáciles de usar, y una buena alternativa para intentar la producción industrial de proteínas de interés.(Sin embargo, debido a que las levaduras poseen un sistema de splicing diferente y menos efectivo que el de eucariotas superiores, si queremos expresar estos genes, hay que recurrir no a la versión genómica, sino al cADN tras retrocopia del correspondiente ARNm maduro).

Existe multitud de tipos diferentes de vectores, cada uno con una serie de características apropiadas para fines concretos. Engeneral, los vectores de levadura, aparte de secuencias de levadura, contienen también secuencias de vectores bacterianos, previstas para su amplificación y manejo sobre todo en E. coli. Por esta razón se suelen calificar como vectores bifuncionales o “lanzadera” (porque permiten pasar del huésped bacteriano a la levadura, y viceversa).

1. SINTESIS DE PROTEINAS RECOMBINANTES EN LEVADURASCuando las células bacterianas son incapaces de modificar correctamente, una proteína recombinada, se procede a la producción de la misma en organismos eucariota. Las levaduras constituyen a menudo el primer recurso en el que se pueden expresar genes eucariotas que son incorrectamente expresados en bacterias.

Las levaduras están bien caracterizadas desde el punto de vista genético. Su genomamide 1.4 x 107 nucleicos.

Las levaduras se utilizan como vectores de expresión para exprimir proteínas de mamíferos glicosiladas. El uso de levaduras también permite entre otros de analizar la función de esas proteínas en un medio eucariota e utilizar las señales de secuencia intracelulares que permiten enviar esas proteínas a un organito.

1.1. TIPOS DE LEVADURAS

Levaduras Auxótrofas
Un...