Molekylärbiogisk metodik 2
Vad är syftet med genterapi och produktion av rekombinanta proteiner?
Syftet är att utnyttja kunskaper om genreglering och genexpression för att utveckla och använda läkemedel.
Vilken roll spelar molekylärbiologiska metoder i läkemedelsutveckling?
Molekylärbiologiska metoder används för forskning och tillverkning av läkemedel, till exempel för att analysera gener, producera proteiner och utveckla nya behandlingar.
Hur används bioinformatik i detta sammanhang?
Bioinformatik används för att analysera genetisk information, identifiera mål för läkemedel och förstå proteiners funktion.
Hur produceras rekombinanta proteiner i stor skala?
Rekombinanta proteiner produceras genom att använda genmodifierade celler, som får bära gener för det protein som ska tillverkas.
Vilka mikroorganismer används ofta för produktion av rekombinanta proteiner?
E. coli och svampen Aspergillus Niger används ofta för att producera rekombinanta proteiner.
Varför används E. coli ofta inom grundforskning?
E. coli används på grund av att den är enkel att arbeta med och billig att odla.
Vad används Aspergillus Niger främst till inom bioteknik?
Aspergillus Niger används för att producera enzymer som kan muteras för bättre egenskaper, exempelvis i tvättmedel och vid tillverkning av laktosfri mjölk.
Vad innebär produktion av rekombinanta proteiner i bakterier?
Produktion av rekombinanta proteiner i bakterier innebär att man för in en gen som kodar för ett önskat protein i en bakterie, så att bakterien kan producera proteinet.
Vad är en expressionsvektor och varför används den?
En expressionsvektor är ett DNA-verktyg som används för att klona in en gen och säkerställa att den uttrycks korrekt i värdcellen.
Vilka viktiga delar innehåller en expressionsvektor?
En expressionsvektor innehåller en origin of replication (ori), en polylinker (restriktionssite), en selektionsmarkör (till exempel AmpR), en promotor, ett ribosombindningsställe och en transkriptionstermineringssekvens.
Varför är promotorn viktig i proteinproduktionen?
Promotorn styr transkriptionen och är avgörande för att proteinproduktionen ska ske effektivt.
Vilken promotor används ofta och varför?
Laktospromotorn används ofta eftersom den kan induceras, vilket gör att uttrycket av genen kan kontrolleras.
Varför är insulin ett exempel på ett läkemedel som kan produceras med rekombinant teknik i bakterier?
Insulin kan produceras med rekombinant teknik i bakterier eftersom det inte kräver några post-translationella modifieringar och är ett relativt litet protein.
Hur producerades insulin tidigare och vilka problem uppstod?
Tidigare renades insulin från bukspottkörtlar från ko och gris, vilket medförde risk för allergiska reaktioner och gjorde det svårt att få fram tillräckligt rena mängder.
Hur är insulin uppbyggt?
Insulin består av en A-kedja med 21 aminosyror och en B-kedja med 30 aminosyror.
Varför kan det ibland vara olämpligt att använda bakterier för produktion av humana proteiner?
Det kan vara olämpligt om den humana genen innehåller introner eller bakteriella transkriptionsstoppssignaler, eller om proteinet kräver post-translationella modifieringar som glykosylering, fosforylering eller komplicerad veckning.
Hur kan man producera ett intron-fritt DNA för proteinproduktion?
Man kan använda cDNA-syntes, där mRNA först renas och hybridiseras med en poly-T-primer, och sedan används enzymet omvänt transkriptas för att skapa en DNA-kopia.
Vilken fördel har jästsvampen Saccharomyces cerevisiae som värdcell för rekombinant proteinproduktion?
Saccharomyces cerevisiae har bra förmåga att vika proteiner korrekt.
Vilken nackdel kan uppstå vid användning av jäst som värdcell?
Jäst kan orsaka överglykosylering av proteiner.
Vilka egenskaper har däggdjursceller som värdceller för rekombinant proteinproduktion?
Däggdjursceller kan utföra komplexa posttranslationella modifieringar, men de är dyrare och ger ofta en mindre mängd protein.
Varför produceras faktor VIII för behandling av blödarsjuka i CHO-celler?
Faktor VIII produceras i CHO-celler eftersom det är ett komplext protein som kräver avancerade posttranslationella modifieringar.
Hur framställdes faktor VIII tidigare och vilket problem medförde det?
Tidigare renades faktor VIII från blod, vilket medförde risk för blodsmitta som hepatit och HIV.
Ge exempel på läkemedel som är rekombinanta proteiner?
Exempel är tillväxthormon, cytokiner som interferon, monoklonala antikroppar, vacciner och faktor VIII.
Hur fungerar RNAi som metod för genmodifiering?
RNAi fungerar genom att bryta ner specifika mRNA-molekyler, vilket leder till minskad produktion av det protein som mRNA:t kodar för.
Vad används RNAi till inom forskning?
RNAi används för att studera funktionen hos proteiner genom att tillfälligt minska eller tysta genuttrycket.
Hur fungerar CRISPR/Cas9-teknologin?
CRISPR/Cas9 använder ett guide-RNA (gRNA) för att styra Cas9-enzymet till en specifik plats i genomet, där DNA klyvs. Detta gör det möjligt att skapa “knock-out” eller “knock-in” av gener.
Vad innebär en “knock-out”-gen modifiering med CRISPR/Cas9?
En “knock-out” innebär att en gen inaktiveras så att dess funktion förloras.
Vad innebär en “knock-in”-gen modifiering med CRISPR/Cas9?
En “knock-in” innebär att en ny gen eller genetisk sekvens förs in i genomet på en specifik plats.
Varför används genmodifierade djur inom forskning?
Genmodifierade djur används för att studera genfunktion, sjukdomsmekanismer och för att testa nya behandlingar.
Hur används embryonala stamceller (ES-celler) för att skapa genmodifierade möss?
ES-celler odlas och genmodifieras i laboratoriet. De injiceras sedan i ett tidigt embryo, som implanteras i en pseudogravid mus, vilket resulterar i en genmodifierad mus.
Vad är transgena djur?
Transgena djur är djur som har fått en främmande gen införd i sitt genom för att producera ett specifikt protein.
Hur kan transgena djur användas för att producera rekombinanta proteiner?
De kan uttrycka rekombinanta proteiner i blodet, äggen eller mjölken beroende på vilken promotor som används.
Varför används en vävnadsspecifik promotor i transgena djur?
En vävnadsspecifik promotor säkerställer att proteinet bara produceras i en viss vävnad, exempelvis i mjölkkörtlarna.
Ge ett exempel på ett rekombinant protein som produceras i transgena djur.
Antitrombin III produceras i mjölken hos getter med hjälp av en mjölkkörtelspecifik promotor.