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Qué son las Proteínas recombinantes

Publicado por Ramón Contreras

Las proteínas recombinantes son una de las herramientas modernas más útiles para el estudio de la biología celular y para la biotecnología. Estas proteínas están formadas por la secuencia de aminoácidos de dos proteínas de origen diferente. Para conseguirlas se ha de empalmar el ADN que codifica una proteína con otra. Las proteínas recombinantes son quiméricas, debido a su diferente origen, también pueden llamarse heterólogas. Todos estos nombres hacen referencia a que las proteínas resultantes no son producto de la selección natural, sino que han sido generadas por la mano humana.

Para ellas, como hemos comentado, hay que juntar el ADN de dos proteínas. Para ello lo primero que hay que hacer es purificar el ADN de los dos organismos o líneas celulares que queremos mezclar. Una vez purificado el ADN se secuenciará para conocer la secuencia de la proteína que queremos generar. Gracias al uso de enzimas de restricción o de la moderna técnica de CRISPR se pueden empalmar dos secuencias diferentes de ADN. Una vez empalmadas las dos hebras se reconstituirá el ADN y se introducirá en un organismo vivo que empezará a hacer copias de la proteína recombinante. La introducción de material genético de un organismo en otro generará proteínas recombinantes, además se puede empalmar dos fragmentos de proteínas diferentes dando lugar a una proteína híbrida, que en ocasiones puede ser funcional. Se cree que esto mismo puede haber sido un motor evolutivo en organismos primitivos para encontrar nuevas funciones protéicas. También se pueden fusionar dos proteinas funcionales independientes para aumentar la eficacia de un sistema en la que una deba actuar después de la otra.

En investigación se emplean las proteínas recombinantes para poner señales de algún tipo a una proteína que se quiere estudiar. Fusionando la proteína problema a un marcador químico, fotolumínico o radiactivo se puede seguir su movimiento en el organismo o los compartimentos subcelulares. Además se puede ver su actividad y comprobar en que condiciones funciona.

Por otro lado en biotecnología la fusión de proteínas ha servido para crear enzimas recombinantes con una mayor eficacia, o introducir proteínas de un organismo en otros. Muchas veces cuando se crea un organismo genéticamente modificado se añade un marcador al gen para poder hacerle un seguimiento y asegurarse que realmente se ha introducido correctamente. Estos marcadores o flags, han sido progresivamente eliminados en la práctica biológica. En u principio se añadían antibióticos, por ejemplo, para poder marcar rápidamente a los individuos (bacterias, hongos o plantas) que crecían en un medio de cultivo concreto. Las nuevas técnicas de secuenciación han abaratado los costes por lo que cada vez se requieren menos marcadores para crear un transgénico, o al menos marcadores mas pequeños.

Cuanta mayor es la secuencia que se quiere empalmar menos probable es que funcione correctamente, es por eso que el uso de técnicas como el CRISPR que es capaz de empalmar dos hebras de ADN sin necesidad de purificarlas es mucho más rápido y no requiere el uso de tantos marcadores.

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