Экспрессия чужеродных генов в микроорганизмах

Приемы конструирования штаммов методами генной инженерии во многом зависят от целей промышленности. Наиболее ясная и лучше всего разработанная задача — это производство методами микробиологического синтеза белков человека, важных для медицины, или белков сельскохозяйственных животных для целей ветеринарии. С точки зрения генной инженерии эта задача сводится к введению чужеродного гена в удобный для промышленного производства микроорганизм и оптимизации его экспрессии, [c.97]

Экспрессия чужеродных генов в микроорганизмах [c.155]

Перенос и экспрессия генов у эукариот. Для микроорганизмов известны два основных способа введения чужеродного генетического материала в клетку. При трансформации чистая ДНК при некоторых, не до конца ясных условиях проникает в микробную клетку и встраивается в генетический материал. При трансдукции генетическая информация от одной бактериальной клетки к другой передается с помощью бактериофага. Эксперименты по трансформации бактерий сьп-рали важную роль в истории генетики с их помощью установили, что именно ДНК является генетически активным материалом [220]. [c.167]

Как это ни парадоксально, но один из способов увеличения количества чужеродного белка, синтезируемого рекомбинантным микроорганизмом, состоит в поддержании уровня экспрессии его гена на среднем уровне (так, чтобы на долю продукта приходилось примерно 5% суммарного клеточного белка), но зато в максимальном увеличении плотности культуры. Микробиологическая система с 5%-ным уровнем экспрессии чужеродного белка и низкой метаболической нагрузкой, в которой плотность может достигать 40 г/л (масса сухого вещества), оказывается более [c.129]

Разработка методов генетической инженерии позволила поставить вопрос о возможности получения высокоиммуногенных молекулярных вакцин против различных патогенных микроорганизмов, т. е. субъединичных или пептидных вакцин, синтезируемых в прокариотических или эукариотических клетках за счет экспрессии введенных в них чужеродных генов. Методы генетической инженерии обеспечивают принципиальную возможность наработки в больших количествах индивидуальных вирусных белков. [c.435]

Для осуществления эффективной экспрессии чужеродных генов у микроорганизмов существуют три подхода. Наиболее простой вариант — внедрение (см. рис. 5.1) чужеродного гена внутрь структурного гена. В этом случае бактериальная или дрожжевая клетка использует регуляторные элементы собственного гена. Единственное условие такого способа конструировании — встройка чужеродного гена должна быть осуществлена в правильной рамке считывания. Недостатком этого метода является производство клеткой химерного белка, из которого нужный продукт получается путем химического расщепления. Метод применен для получения ряда продуктов, особенно небольших пептидов, таких, как соматостатин. Небольшие пептиды часто являются нестабильными продуктами из-за активного протеолиза. Важно, что в составе химерных белков стабильность пептидов повышается. [c.100]

Недавно группа сотрудников ВНИИ генетики и селекции промышленных микроорганизмов предложила новый принцип экспрессии чужеродных генов, используюниш природный феномен перекрывания сайтов терминации и инициации трансляции в бактериальных оперонах. Согласно этой схеме (рис. 5.5) чужеродный ген встраивается за первым геном оперона таким образом, что сайт инициации трансляции чужеродного гена перекрывается на один нуклеотид с сайтом терминации трансляции первого гена оперона. В этом случае рибосомы, начавише трансляцию первого белка, терминируют его синтез, но не покидают [c.101]

Технология выделения и экспрессии чужеродных генов в Е. соН и в некоторых других микроорганизмах достаточно хорошо отработана, однако не стоит забывать, что синтез гетерологичного белка в организме-хозяине может оказывать на него негативное влияние. Например, сверхпродукция такого белка может привести к истощению метаболических ресурсов хозяйского организма и отрицательно повлиять на его рост. Присутствие гетерологичного белка может оказаться даже губительным для клетки-хозяина. Так, сайты рестрикции имеются во всех молекулах ДНК, и если продуктом клонированного гена является эндонуклеаза рестрикции, то в отсутствие специальных защитных механизмов хозяйская ДНК будет расщепляться ею. [c.247]

Важной особенностью кинетического поведения микробных культур, несуших плазмиды, является достаточно давно обнаруженный процесс потери последних клетками-хозяевами и соответственно потери закодированной в них информации, в том числе чужеродных генов. Этот процесс имеет важное значение как с точки зрения понимания фундаментальных основ экспрессии гена, так и с точки зрения практического использования генно-инженерных продуцентов. Потеря микробной популяцией заданного ей чужеродного гена в ряде случаев принципиально ограничивает биотехнологическое использование этих микроорганизмов и заставляет искать пути, элиминируюшие этот процесс. [c.630]