artículo_presentanción_proteínasrecombinantes.pptx
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Temas Selectos de Biotecnologa.Ingeniera Bioqumica.
Integrantes: Balerio Rosas Azucena delCarmen, Martnez Jaramillo Daniela ernanda,!rtega S"nc#ez $aulina.
Catedr"tico: Dra. %en& 'izzet Couo# (ica).
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ResumenLa produccin deprotenasrecombinantes (PR) esuna de las aportaciones
mas importantes de labiotecnologa moderna.
El presente trabajo seenfocara principalmentea la produccin de PRteraputicas en E. coli.
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Introducci*nHasta el ao !"!# eln$mero de productosbiofarmacuticos aprobadospor %&' sumaba ms de
!!# de los cuales la granmaora son PR (*als+#!"!).
La importancia econmicade las PR de usoteraputico es innegable, las
"! PR de maor -entadurante !! sumaron un
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La bacteria E. coli, plataforma ampliamente usadapara la produccin de PR# presenta una serie de-entajas importantes (&emain 0ais+na-# !!),
i) su genoma es conocido desde +ace -ariosaos.
ii) e1iste una gran cantidad de conocimientoacumulado sobre su 2siologa metabolismo.
iii) se tienen -arios -ectores bien establecidospara la produccin de PR.
i-) puede crecer rpido en medios mu simples#con altos ni-eles de produccin de PR.
'ctualmente# cerca del 3! 4 de las PR de usoteraputico son producidas empleando E. coli(%errer56iralles col.# !!).
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+ectores de e-resi*n
La informacin gentica de la protena aproducir usualmente se inserta en un -ector(plsmido) de e1presin.
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&eber encontrarse el ni-elde e1presin optimo para la
PR producida en una cepa deE. coli en particular# lo cualtambin depender delpromotor empleado.
El promotor a emplear debeser cuidadosamenteseleccionado con el 2n depoder regular la intensidad deinduccion. 7na e1presin mu altadel gene +eterlogo
puede conducir a laformacin de cuerposde inclusin (agregadosintercelulares de
protena)
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Caractersticas del -romotor :
8dealmente el promotor ausar debera sercompletamente regulable#mu fuerte# con unae1presin basal mnima# a la
-e9 :ue permitiera diferentesgrados de induccin#preferentemente medianteun cambio en las condiciones
de culti-o# para minimi9arefectos t1icos ma1imi9arla formacin de PR.
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;rados de induccin sus des-entajas,
El incremento de temperatura permitemanipular con e1actitud el momento de lainduccin sin agregar elementos secundarios almedio de culti-o# con la consecuente reduccinde costos.
o &es-entajas, Las clulas e1perimentan un
estrs 2siolgico conocido como c+o:uetrmico# :ue conduce a respuestasgenerali9adas en el
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' temperaturas bajas, el culti-o puede operarse auna temperatura optima para el crecimiento de E.coli (3=>?)# una -e9 alcan9ada la densidad
celular deseada# la temperatura puede reducirseconduciendo a la e1presin del gen +eterlogo.
El gene +eterlogo debe ser optimi9ado para sue1presin en la bacteria# principalmente en el usode codones sobre5e1presando 'R@As detransferencia poco comunes. El 'R@ mensajero esuna molcula de -ida media mu corta#especialmente en E. coli# donde puede degradarseen menos de ! s (*ang col.# !!B).
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Selecci*n de la ce-a de-roducci*n
8mportante para alcan9ar altasproducti-idades consiste en la seleccin de lacepa de produccin adecuada.
&eben considerarse aspectos cinticos# elgenotipo el fenotipo de las cepas.
Ce buscan, cepas con baja tasa de mutacino de insercin de secuencias pro-enientesdel plsmido. Las cepas deri-adas de E. coliD5" E. coli son las mas empleadas.
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La eleccin de una cepa en particular dependerde -arios factores# incluendo el tamao de la PR
a producir# la presencia de enlaces (o puentes)disulfuro# la posibilidad de optimi9ar el uso decodones# entre otros.
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?ulti-o acteriano
Para ma1imi9ar la producti-idad de PR# se pre2erealcan9ar altas densidades celulares en elbiorreactor.
Ce +a acumulado una considerable e1periencia enel culti-o de E. coli# lo :ue +a permitido mejorarnotoriamente las producti-idades de los culti-os.
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As-ectos mas im-ortantes -ara eldiseo & o-eraci*n de culti/os de altadensidad celular de 0. coli.
6edio de culti-o,
El medio de culti-o debe estar balanceado para laproduccin de biomasa PR. Para ello# debe tomarseen cuenta la composicin de la biomasa.
Los principales componentes incluen la fuente decarbono# nitrgeno# fsforo# a9ufre# potasio# magnesio. Fambin incluir cofactores en9imticos
como 6b# ?o# @i# %e# ?a# ?u# 6n# entre otros.
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Fransferencia de o1genoal biorreactor
Los culti-os de E. coli para la produccion de PR son Glle-ados a cabo bajo condiciones aerobias. &e estamanera se obtienen maores rendimientos debiomasa producto.
La demanda de o1Ggeno para la o1idacion completaG de glucosa a ?I es una funcion directa de la G-elocidad de crecimiento de la bacteria conocida
como -elocidad especG2ca de consumo de o1Ggeno(:I ). La -elocidad de consumo de o1Ggeno (0?I)en un culti-o se obtiene multiplicando la -elocidadespecG2ca de consumo por la concentracion debiomasa,
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Para e-itar :ue la bacteria este limitada por o1 GGgeno# se re:uiere suministrar o1Ggeno albiorreactor a una -elocidad :ue sea al menosigual :ue la -elocidad de consumo.
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Puri2cacion de PR
La puri2cacion de las PR producidas por G E. colipuede seguir -arias -ertientes (?isneros5RuG9 RitoPalomares# !!/)# dependiendo de lalocali9acion de G la PR# la cual tambien
proporciona ciertas -entajas G segun cada caso
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La puri2cacion 2nal de la prote G Gna puede+acerse mediante metodos cromatogr G a2coscomo intercambio anionico cati G onico# interacciG on +idrof G obica G cromatografGa de fase
re-ersa. La PR puri2cada debe ademas tener un contenido
G mGnimo de proteGna bacteriana#particularmente de endoto1inas.