Det vigtigste problem med at indsætte et umodificeret pattedyrsgen i bakteriekromosomet og derefter få det udtrykt er det?

* forskellige genetiske koder: Bakterier og pattedyr bruger lidt forskellige genetiske koder. Mens de fleste kodoner (tre-nukleotidsekvenser, der koder for aminosyrer) er den samme, har nogle forskellige betydninger i bakterielle og pattedyrsystemer. Dette kan føre til forkerte aminosyre -inkorporering under oversættelse.

* mRNA -behandling: Eukaryotisk (pattedyr) mRNA gennemgår flere behandlingstrin før oversættelse, herunder afdækning, splejsning og polyadenylering. Disse ændringer er afgørende for korrekt translation og mRNA -stabilitet. Bakterier mangler enzymer og mekanismer til at udføre disse behandlingstrin.

* transkriptionel regulering: De promotorer og regulatoriske elementer, der kontrollerer genekspression hos pattedyr, er ofte forskellige fra dem i bakterier. Et pattedyrsgen genkendes muligvis ikke eller transkriberes effektivt ved bakteriel RNA -polymerase.

* Proteinfoldning: Selv hvis et pattedyrprotein med succes oversættes, har det bakterielle cellulære miljø muligvis ikke de nødvendige chaperonproteiner til korrekt foldning af proteinet til dets funktionelle konformation.

Løsninger:

For at overvinde disse udfordringer bruger forskere forskellige strategier:

* genoptimering: Modificer pattedyrets sekvens til at bruge bakterielle kodonpræferencer og fjerne introner (ikke-kodende regioner), som bakterier ikke kan splitte ud.

* Ekspressionsvektorer: Brug vektorer, der indeholder bakterielle promotorer og andre elementer, der er nødvendige til effektiv transkription og oversættelse.

* eukaryotiske ekspressionssystemer: Brug eukaryote celler (f.eks. Gær, insektceller eller pattedyrceller), der er bedre udstyret til at behandle og udtrykke pattedyrsgener.

Sammenfattende, selvom det teoretisk er muligt at indsætte et pattedyrsgen i et bakteriekromosom, gør forskellene i cellulære maskiner og genregulering ofte det vanskeligt at opnå funktionelt ekspression. Genoptimering og anvendelse af specialiserede ekspressionssystemer er afgørende for vellykket ekspression af pattedyrgener i bakterier.