Una proteina ricombinante è qualsiasi proteina costituita da acido desossiribonucleico ricombinante (DNA). Il DNA contiene tutte le informazioni genetiche di un organismo e trasmette queste informazioni attraverso l’espressione delle proteine. Il DNA ricombinante è un tipo di DNA che è stato manipolato per includere il DNA di un altro organismo. Quando il nuovo DNA viene trascritto e tradotto per formare una proteina, il risultato è una proteina ricombinante.
Le proteine sono gli elementi costitutivi della vita. Qualsiasi tratto visto su un essere umano, come il colore dei capelli, il colore degli occhi e persino l’altezza, è determinato dalla produzione di proteine. Molte funzioni del corpo sono anche il risultato della produzione di proteine. Ciò include la produzione di insulina e il funzionamento del sistema immunitario. I difetti genetici negli esseri umani a volte possono essere trattati creando proteine ricombinanti in un laboratorio in grado di trattare tali condizioni.
Quando l’ospite del DNA ricombinante è un organismo che si riproduce rapidamente, come i batteri, possono essere prodotte quantità di massa della proteina ricombinante. Questa tecnica, chiamata amplificazione, è ampiamente utilizzata nei processi di clonazione e terapia genica. Altri ospiti includono lieviti, funghi e persino cellule di mammifero. Il tipo di ospite necessario dipende dagli usi previsti e dalla quantità di proteina ricombinante necessaria.
Dopo aver scelto l’host, è possibile decidere un vettore. Un vettore è un veicolo che viene utilizzato per inserire il DNA mirato nel DNA ospite. I vettori sono generalmente una versione modificata di un virus o di un batterio.
Alcuni vettori sono pezzi di DNA appositamente progettati attaccati a una regione non codificante. Questi tipi di vettori sono generalmente utilizzati per le proteine di fusione. Le proteine di fusione sono costituite da pezzi di DNA che normalmente non sono collegati. Sono inseriti nello stesso vettore per una più facile trasfezione.
Tutti i vettori hanno uno o più tag diversi su di essi. Questi tag vengono utilizzati per il riconoscimento durante una fase di purificazione nel processo di produzione di proteine ricombinanti. Quando una soluzione contenente vettori viene versata su una colonna speciale, i tag si attaccano alla colonna in punti diversi e possono essere separati da altre parti del DNA. Ciò garantisce che il DNA e i vettori corretti siano inseriti nell’ospite.
Dopo la trasfezione dell’ospite, può quindi dividersi e iniziare a produrre la proteina ricombinante desiderata. Queste cellule ospiti possono essere coltivate in un ambiente di laboratorio e la proteina può essere raccolta mentre viene prodotta. Queste proteine vengono poi purificate per l’uso nell’uomo o in altri mammiferi. Gli ospiti batterici spesso non producono tutte le parti della proteina umana. Queste proteine possono essere modificate in laboratorio dopo la purificazione.