Τι είναι ένα σύστημα ομόλογης έκφρασης;

Ένα σύστημα ομόλογης έκφρασης είναι ένας τύπος τεχνικής γενετικής μηχανικής όπου ένα γονίδιο ενδιαφέροντος εισάγεται σε έναν οργανισμό που συνδέεται στενά με την πηγή του γονιδίου. Με άλλα λόγια, ο οργανισμός υποδοχής είναι γενετικά παρόμοιος με τον οργανισμό από τον οποίο προέρχεται το γονίδιο. Αυτή η στενή γενετική σχέση είναι ζωτικής σημασίας για την επιτυχία του συστήματος.

Ακολουθεί μια κατανομή του γιατί ονομάζεται "ομόλογο":

* Ομολογία αναφέρεται στην ομοιότητα μεταξύ δύο δομών ή ακολουθιών που μοιράζονται μια κοινή εξελικτική προέλευση. Στο πλαίσιο των συστημάτων έκφρασης, αναφέρεται στη γενετική ομοιότητα μεταξύ του οργανισμού ξενιστή και της πηγής του γονιδίου.

Βασικά χαρακτηριστικά ενός συστήματος ομόλογης έκφρασης:

1. Επίπεδα έκφρασης: Λόγω της στενής γενετικής σχέσης, ο οργανισμός υποδοχής είναι πιθανό να έχει τα απαραίτητα μηχανήματα (ριβοσώματα, ένζυμα κ.λπ.) για την αποτελεσματική μεταγραφή και μεταφράζοντας το ξένο γονίδιο. Αυτό οδηγεί σε υψηλότερες αποδόσεις της επιθυμητής πρωτεΐνης.

2. Τα ομόλογα συστήματα είναι πιο πιθανό να διπλώσουν σωστά και να τροποποιήσουν την ξένη πρωτεΐνη, καθώς τα κυτταρικά μηχανήματα του οργανισμού ξενιστή έχει σχεδιαστεί για να επεξεργάζεται πρωτεΐνες από παρόμοιες πηγές.

3. Μειωμένη ανοσογονικότητα: Η πρωτεΐνη που παράγεται σε ένα ομόλογο σύστημα είναι πιθανό να είναι πιο παρόμοια με τις πρωτεΐνες του οργανισμού ξενιστή, ελαχιστοποιώντας τον κίνδυνο ανοσοαπόκρισης.

Παραδείγματα συστημάτων ομόλογης έκφρασης:

* Βακτηριακά συστήματα: Χρησιμοποιώντας βακτηρίδια όπως *e. Coli* για να εκφράσουν γονίδια από στενά συνδεδεμένα βακτηρίδια.

* Συστήματα ζύμης: Χρησιμοποιώντας ζυμομύκητες για να εκφράσετε γονίδια από άλλες ζυμομύκητες ή μύκητες.

* κυτταρικές σειρές θηλαστικών: Χρησιμοποιώντας κυτταρικές σειρές από ζώα για να εκφράσουν γονίδια από παρόμοια ζώα, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων.

Πλεονεκτήματα συστημάτων ομόλογης έκφρασης:

* Υψηλότερες αποδόσεις πρωτεΐνης

* Βελτιωμένη αναδίπλωση και τροποποιήσεις πρωτεϊνών

* Μειωμένη ανοσογονικότητα

* Συχνά ευκολότερο να βελτιστοποιηθεί λόγω της γενετικής ομοιότητας

Μειονεκτήματα:

* Μπορεί να περιοριστεί στο εύρος των οργανισμών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν (λόγω της ανάγκης για στενή γενετική συγγένεια)

* Μπορεί μερικές φορές να είναι πιο ακριβό για να αναπτυχθεί και να διατηρηθεί σε σύγκριση με τα ετερόλογα συστήματα

Σε αντίθεση με τα συστήματα ομόλογης έκφρασης, τα συστήματα ετερόλογης έκφρασης χρησιμοποιούν οργανισμούς ξενιστών που δεν σχετίζονται στενά με την πηγή του γονιδίου. Ενώ μπορούν να είναι πολύτιμα για την έκφραση ενός ευρέος φάσματος γονιδίων, μπορεί να αντιμετωπίσουν προκλήσεις με αναδίπλωση πρωτεϊνών, τροποποίηση και ανοσογονικότητα.