Übersetzung von mRNA?

Ja, Bakterien produzieren menschliche (oder andere Organismen) Proteine, wenn Sie ihr genetisches Material einbringen, aber es gibt ein paar Dinge zu beachten.

Zunächst müssen die Introns aus der humangenetischen Sequenz entfernt werden. Bakterien haben nicht die Maschinerie, um Introns nach der Transkription auszuspleißen. Dies geschieht in der Regel durch die Verwendung eines viralen Proteins zur reversen Transkription von mRNA, bei der bereits die Introns entfernt wurden, in DNA, die Sie zur Transformation von Bakterien verwenden können.

Zweitens müssen Sie eine Shine-Dalgarno-Sequenz einfügen. Dadurch können die bakteriellen Ribosomen an die von ihnen produzierte mRNA binden und das gewünschte Protein übersetzen. Diese Sequenz kommt in eukaryotischen Genen nicht vor, daher müssen Sie sicherstellen, dass sie entweder im Vektor oder in den PCR-Primern enthalten war, die Sie zur Amplifikation der Gensequenz verwendet haben.

Obwohl der genetische Code bei Organismen nahezu konserviert ist, müssen einige Aspekte berücksichtigt werden, darunter:

• Jeder Organismus hat seine eigene Codon-Nutzung , dh die Unterschiede in der Häufigkeit des Auftretens synonymer Codons in kodierender DNA (die die Zusammensetzung der tRNA-Häufigkeiten widerspiegeln). So kodieren zum Beispiel die Codons UUU und UUC beide für Phenylalanin, aber – ich denke mir das aus – UUU ist beim Menschen häufig, aber selten bei Coli, während UUC das Gegenteil ist. Wenn die codierende Sequenz von Insulin reich an UUU ist, müssen Sie wahrscheinlich das Codon UUU in UUC ändern, um eine langsame Übersetzung zu vermeiden.
• Auch die Aminosäurehäufigkeit kann zwischen zwei Organismen sehr unterschiedlich sein. Eine Möglichkeit, mit den Unterschieden umzugehen, besteht darin, die Expression der Aminosäuren zu „tunen“. Hier eine Tabelle der Aminosäurehäufigkeit in Coli.
• Die regulatorischen Sequenzen in Coli sind nicht dieselben wie beim Menschen. Tatsächlich benötigt die prokaryotische Translationsinitiation eine purinreiche Sequenz stromaufwärts des (normalerweise) AUG-Initiationscodons namens Shine Dalgarno. Diese Sequenz ist komplementär zur 16S-RNA in der 30S-Ribosomenuntereinheit.
• Peptidketten werden oft verschiedenen posttranslationalen Modifikationen unterzogen . Das einmal synthetisierte Insulinpeptid wird zum Beispiel durch spezifische Peptidasen gespalten und Disulfidbindungen werden gebildet. Da die posttranslationalen Modifikationsmechanismen von Mensch und Coli nicht identisch sind, kann dies ein schwierig zu handhabendes Problem sein. Anstatt zu versuchen, das Protein mit all seinen Modifikationen exakt zu reproduzieren, sucht man oft nach funktionell (und nicht strukturell) identischen Proteinen.
• Auch der Faltungsprozess kann unterschiedlich sein, sowohl assistiert (durch Begleitpersonen) als auch spontan (ohne Begleitpersonen). Die Faltung kann durch eine Reihe von Faktoren wie molekulare Verdrängung, pH-Wert, ... beeinflusst werden.
• Viele eukaryotische Gene haben Introns : Sequenzen, die vor der Übersetzung entfernt werden. Sobald Spleißstellen bekannt sind, wird dieses Problem leicht gelöst, indem eine Sequenz ohne Introns verwendet wird.

Alle Organismen haben einen gemeinsamen Vorfahren und haben sich daraus entwickelt. Sie teilen sich also die gleiche Maschinerie für Transkription und Übersetzung. Auch Codons werden in fast allen Organismen auf die gleiche Weise interpretiert.

Also, ja, die Übersetzung sollte stattfinden (vorausgesetzt, das Gen wurde auf die richtige Weise geklont.)

Es funktioniert und wird tatsächlich verwendet, um all das "menschliche" Insulin herzustellen, das heute von Diabetespatienten verwendet wird. Denn der genetische Code ist fast vollständig konserviert (bis auf wenige Ausnahmen in der Natur), Bakterien verwenden also die gleichen Codons, um eine Aminosäure zu codieren wie beim Menschen. Mit einem geeigneten Vektor (ein DNA-Ring, der extrachromosomale genetische Information trägt), der die Fähigkeit hat, sich unabhängig von der Zelle zu replizieren, und der die richtigen Promotoren (Startpunkte) für die Initiierung der Transkription in Bakterienzellen hat, können Sie im Grunde jeden klonen und exprimieren menschliches Gen.