La prote?na humana recombinante es una prote?na humana que se produce a partir de ADN clonado. Esto permite a un cient?fico expresar grandes cantidades de ?l. Tal sobreexpresi?n ha sido de gran utilidad para la medicina moderna, ya que permite la producci?n de medicamentos basados ??en prote?nas humanas que no tienen otra fuente. Tambi?n ha llevado a grandes avances en la comprensi?n de la funci?n y la biolog?a de las prote?nas humanas.
Un ejemplo de una prote?na humana recombinante que no tiene otra fuente es el medicamento contra la anemia llamado eritropoyetina. Esta hormona controla la producci?n de gl?bulos rojos. Se usa para tratar la anemia de diversas fuentes, incluida la enfermedad renal cr?nica y el c?ncer. La eritropoyetina tambi?n ha sido utilizada como una droga para mejorar el rendimiento por los atletas.
Se pueden aislar otras prote?nas de forma natural, pero es mucho m?s f?cil obtener grandes cantidades mediante la expresi?n de prote?nas a partir de ADN clonado. Un ejemplo es la hormona del crecimiento humano, que actualmente se obtiene para uso terap?utico mediante t?cnicas recombinantes. El m?todo tradicional de aislamiento de cad?veres a veces resultaba en enfermedades transmitidas. La insulina es otro medicamento que se utiliza como prote?na humana recombinante. La mayor parte de la insulina utilizada por los pacientes se obtiene de esta manera.
La producci?n de prote?nas a partir de genes clonados es factible, porque los genes pueden clonarse en vectores de expresi?n. Estas son unidades especializadas de ADN que est?n dise?adas para producir grandes cantidades de prote?nas mediante el uso de promotores especializados. Estos promotores dirigen la producci?n de la secuencia del gen clonado. Hay kits personalizados disponibles para la clonaci?n y expresi?n de prote?nas.
Se requieren c?lulas hu?sped especializadas para la producci?n de una prote?na humana recombinante. Estas pueden ser c?lulas bacterianas o de levadura. Algunas prote?nas requieren modificaciones especiales, como la introducci?n de az?cares, y se expresan en l?neas celulares m?s avanzadas, como las l?neas celulares de mam?feros o insectos.
Para las c?lulas bacterianas, las prote?nas estar?n dentro de las c?lulas, requiriendo extracci?n y purificaci?n de prote?nas para separarlas de las prote?nas bacterianas. Esto se ve facilitado por t?cnicas especiales que forman parte del proceso de clonaci?n. Por ejemplo, se pueden clonar sitios de uni?n especializados que permiten que la prote?na se una a una matriz y se eluya f?cilmente. Esto puede ahorrar a?os de desarrollar m?todos de purificaci?n de prote?nas. Las prote?nas humanas recombinantes expresadas en l?neas celulares de mam?feros se secretan frecuentemente en los medios, facilitando su aislamiento y purificaci?n.
Tener los genes para las prote?nas disponibles como clones le permite a un cient?fico hacer prote?nas personalizadas, alter?ndolas para que tengan las propiedades que uno desea. Por ejemplo, parte de la insulina recombinante ha sido gen?ticamente alterada para que tenga diferentes efectos en el cuerpo. La capacidad de alterar estas prote?nas es muy ?til en la investigaci?n biol?gica.
Ser capaz de expresar una prote?na humana recombinante ha revolucionado la investigaci?n biom?dica. Cuando un cient?fico ha clonado un gen, puede compararlo con una enorme base de datos de secuencias gen?ticas conocidas. Si el gen tiene una secuencia que es muy similar a la secuencia de un gen de funci?n conocida, ?l o ella pueden predecir la funci?n de ese gen. Ese conocimiento sugiere qu? experimentos realizar con el producto del gen, que con frecuencia es una prote?na. A veces, no hay homolog?a con otras secuencias de genes, y el cient?fico no tiene idea de la funci?n del gen.
Expresar el producto del gen permite a un cient?fico analizar la funci?n del gen utilizando t?cnicas bioqu?micas. Esto puede permitirle identificar la funci?n del gen. Adem?s, ?l o ella pueden hacer experimentos con el ARN mensajero (ARNm) producido directamente del gen y determinar en qu? condiciones y en qu? tejidos se expresa el gen. Este conocimiento ayuda a reducir la b?squeda de la funci?n del gen y a determinar si codifica una prote?na.
Si un cient?fico conoce la funci?n de una prote?na, la sobreexpresi?n puede proporcionar grandes cantidades de la prote?na para estudiar sus propiedades bioqu?micas. ?l o ella pueden hacer mutaciones espec?ficas y ver qu? efectos tienen sobre las propiedades de la prote?na. Otra raz?n para obtener grandes cantidades de prote?na es cristalizar la prote?na y estudiar su estructura tridimensional. La bioqu?mica de prote?nas puede ser dif?cil de realizar en cualquier sistema, pero fue particularmente dif?cil de hacer con prote?nas humanas antes del advenimiento de las prote?nas humanas recombinantes.