Hospedeiro heterólogo

Um hospedeiro heterólogo ou organismo recombinante é um organismo que permite expressar um gene ou uma combinação de alelos que normalmente não possui no seu genoma, com o objetivo de produzir uma proteína que é então qualificada como recombinante .

Eles podem ser produzidos por engenharia genética usando plasmídeos ou vírus como vetores de expressão .

Eles são usados ​​principalmente no campo da pesquisa e da medicina. Vários fatores devem ser levados em consideração na escolha de um hospedeiro heterólogo, como as bio-características das proteínas, e a capacidade de produzir proteínas de qualidade em quantidade e com menor custo.

Organismos eucarióticos ou procarióticos podem ser usados:

Em procariontes

Benefícios

Existem várias vantagens de usar bactérias  :

• As bactérias se multiplicam muito rapidamente.
• A cultura de bactérias é, na maioria das vezes, simples.
• Eles podem produzir proteínas em grandes quantidades (alto nível de expressão).
• Os mecanismos genéticos desses organismos são bem conhecidos e facilmente manipulados.

Desvantagens

Existem, no entanto, certas limitações, embora possam ser contornadas pelo desenvolvimento de estratégias quando as cepas foram suficientemente estudadas:

• Algumas proteínas precisam sofrer modificação pós-tradução, mas as bactérias não têm o material certo.
• As proteínas podem ser mal dobradas: má conformação dos péptidos que não permite obter uma proteína com as mesmas funções da proteína nativa.
• Como as bactérias não possuem o mesmo tipo de membrana Gram + / Gram- , as proteínas heterólogas não serão capazes de usar os diferentes meios de transporte da membrana e se acumularão no interior da bactéria.
• As proteínas podem ser degradadas por proteases presentes por meio de contaminação.

usar

As bactérias Escherichia Coli e Bacillus subtilis são frequentemente utilizadas como hospedeiros heterólogos.

Em eucariotos

As células eucarióticas possuem características semelhantes em relação à genética e bioquímica e, portanto, podem ser facilmente utilizadas como outro meio de produção de proteínas.

Fungos (ou fungos)

Benefícios

Fungos, cujas leveduras combinam algumas vantagens dos procariontes e eucariotos:

• sobre a produção em massa de procariontes (porque eles têm crescimento rápido, altos níveis de expressão ...).
• relativos às suas capacidades para realizar modificações pós-tradução de eucariotos.

Desvantagens

• Eles produzem proteínas que podem ser hiperglicosiladas, que podem causar reações imunológicas ( imunogenicidade ).
• As leveduras não conseguem secretar as proteínas para o meio de cultura, o que torna a purificação da proteína mais complicada porque não será isolada das proteínas citoplasmáticas.

usar

Saccharomyces cerevisiae é usado em particular para produzir vacinas contra a hepatite B,embora leveduras e fungos sejam usados ​​mais regularmente para a produção de proteínas não complicadas.

Os mamíferos

O uso de células de mamíferos como hospedeiros heterólogos é mais comum para a fabricação de proteínas humanas.

Benefícios

• Produção de proteínas com modificações pós-tradução específicas de mamíferos.
• Boa dobragem de proteínas.

Desvantagens

• Os custos de produção são substanciais.
• As tecnologias necessárias para o cultivo são mais complexas.
• Pode haver contaminação de vírus animais.

usar

Este sistema de produção é amplamente utilizado para produzir anticorpos.

No entanto, outros tipos de proteínas foram produzidos, como a seda de aranha no leite de cabra, embora o processo não seja eficaz.

Plantas

Benefícios

• A quantidade de proteína produzida depende apenas da superfície da cultura.
• A produção é mais barata do que a de células de mamíferos.
• As plantas são capazes de produzir proteínas com modificações pós-traducionais.
• Não pode haver contaminações virais ou infecções por patógenos de plantas em humanos ou animais.

Desvantagens

• Produção de proteínas hiperglicosiladas, portanto imunogênica.

Notas e referências

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