Producción De Proteínas Recombinantes

Producción de proteínas recombinantes
Retos y Soluciones
Laura A. Palomares, Sandino Estrada-Mondaca, y Octavio T. Ramírez
Sumario
Estrategias eficientes para la producción de proteínas recombinantes están ganando cada vez más importancia, a medida que más aplicaciones que requieren altas cantidades de proteínas de alta calidad lleguen al mercado. Más altas eficiencias de producción y, porconsiguiente, se necesitan menores costes del producto final para la obtención de un procedimiento comercialmente viable. En este capítulo, los problemas comunes en la producción de proteínas recombinantes se revisan y se discuten estrategias para su solución. Estas estrategias incluyen técnicas de biología molecular, así como la manipulación del ambiente de cultivo. Finalmente, se discuten losproblemas específicos relacionados con diferentes huéspedes (véanse los capítulos 1 y 3).
Palabras clave: la fermentación; procariotas; levaduras; hongos; células animales.
1. Problemas comunes encontrados
Durante la producción de proteínas recombinantes
La demanda de proteínas recombinantes ha aumentado a medida que más aplicaciones en varios campos se convierten en una realidad comercial. Lasproteínas recombinantes se han utilizado como herramientas de la biología celular y molecular. Diversas áreas de aplicación han experimentado avances sustanciales gracias a la posibilidad de producir grandes cantidades de proteínas recombinantes por una disponibilidad creciente de organismos manipulados genéticamente. Por ejemplo, la vida de incontables han salvado debido a la accesibilidad casi ilimitadode proteínas terapéuticas y profilácticas que antes de la era de la biotecnología moderna podría obtenerse sólo en cantidades muy pequeñas de fuentes inseguras. Hoy en día, más de 75 proteínas recombinantes se utilizan como productos farmacéuticos, y más de 360 nuevos medicamentos basados en proteínas recombinantes están en desarrollo (www.phrma.org). El impacto de la producción de proteínasrecombinantes se ha extendido también al desarrollo de bioinsecticidas, kits de diagnóstico, enzimas con numerosas aplicaciones y procesos de biorremediación, entre muchos otros. En particular, las áreas como la producción de detergente y el procesamiento de alimentos han sido uno de los éxitos más notables.
Incluso cuando se producen cientos de proteínas a escala comercial, la producción de proteínasrecombinantes todavía constituye un desafío en muchos casos. Además, muchas aplicaciones se beneficiarían con una mayor eficiencia en la producción y reducir los costos consiguientes del producto final. En este capítulo, los problemas típicos encontrados durante la producción de proteínas recombinantes son revisados y estrategias para resolverlos y aumentar la productividad se discuten.

1.1. Lapérdida de expresión
Una condición necesaria para la producción de proteína recombinante adecuada es la expresión eficaz del gen de interés. Sin embargo, la expresión se puede perder debido a los cambios estructurales en el gen recombinante o desaparición del gen a partir de células huésped. La pérdida de expresión se discutirá aquí, con énfasis en las tres ubicaciones alternativas del gen deinterés: en plásmidos, integrado a cromosómico del huésped, o entregado por un virus.
1.1.1. Sistemas plásmido basada
Los plásmidos son elementos de ADN extracromosómicos auto-replicantes citoplasmáticas que se encuentran en procariotas y eucariotas. Se han utilizado como vehículos moleculares para genes recombinantes desde los albores de la ingeniería genética. De expresión basado en plásmido es laopción más popular cuando se utilizan como huéspedes procariotas, como la manipulación genética de los plásmidos es fácil. Además, la dosis de gen, que depende del número de copias del plásmido, es mayor que cuando el gen recombinante está integrado en los cromosomas del huésped. Número de copias del plásmido es una propiedad inherente de cada sistema de expresión y depende en el plásmido, el...