Оптимизация экспрессии клонированных генов

Успешное осуществление процедуры клонирования чужеродного гена в нужном организме - хозяине еще не означает, что этот ген обязательно будет эффективно экспрессирован. Это обусловлено тем, что, обычно, кодируемый этим геном белок не только не нужен клетке, но и дополнительно требует для своего синтеза энергию (АТФ) и различные метаболиты (аминокислоты, азотистые основания, моносахариды и т.д.), что замедляет или даже нарушает процессы нормального клеточного метаболизма. В то же время, чтобы получение целевого продукта было экономически оправданным, уровень его синтеза должен быть достаточно высоким.

Поэтому подбор оптимальных условий для эффективной экспрессии (транскрипции и трансляции) клонируемого гена является одной из ключевых операций генетической инженерии.

Никакой универсальной стратегии оптимизации экспрессии клонирован-ных генов не существует. Большинство таких генов имеют уникальные молеку-лярные свойства, и оптимальные системы экспрессии для каждого из них приходится подбирать индивидуально. Эффективность экспрессии любого чужеродного гена существенно зависит от степени родства организма донора ДНК с организмом хозяином. Несмотря на то, что многие представители как про-, так и эукариотических организмов способны к экспрессии чужеродных генов, для получения важных в коммерческом отношении продуктов с помощью технологии рекомбинантных ДНК ис­пользуют в основном Escherichia coli. Это связа­но, прежде всего, с тем, что сейчас достаточно хорошо изучены многие генетические, молекулярно-биологические, биохимические и физиологические свойства этого микроорганиз­ма. Кроме того, он достаточно хорошо культивируется в обычных условиях на дешевых и простых питательных средах и является безопасным в обращении. Помимо Escherichia coli для экспрессии некоторых клониро­ванных генов используются и другие организ­мы-хозяева: В. subtilis, дрожжи, животные, рас­тения и т. д., хотя стратегии, разработанные для Е. соli -систем, в принципе применимы и в этих случаях.