Het belangrijkste probleem met het invoegen van een ongewijzigd zoogdiergen in het bacteriële chromosoom en dat vervolgens tot expressie wordt gebracht, is dat bacteriële ribosomen en transcriptiemachines niet correct kunnen verwerken en vertalen van zoogdier mRNA . Dit is waarom:

* Verschillende genetische codes: Bacteriën en zoogdieren gebruiken iets verschillende genetische codes. Hoewel de meeste codons (drie-nucleotidesequenties die coderen voor aminozuren) hetzelfde zijn, hebben sommige verschillende betekenissen in bacteriële en zoogdiersystemen. Dit kan leiden tot onjuiste aminozuuropname tijdens vertaling.

* mRNA -verwerking: Eukaryotisch (zoogdier) mRNA ondergaat verschillende verwerkingsstappen vóór vertaling, waaronder afdek, splitsing en polyadenylering. Deze wijzigingen zijn cruciaal voor de juiste vertaling en mRNA -stabiliteit. Bacteriën missen de enzymen en mechanismen om deze verwerkingsstappen uit te voeren.

* Transcriptionele regulatie: De promotors en regulerende elementen die genexpressie bij zoogdieren regelen, verschillen vaak van die in bacteriën. Een zoogdiergen mag niet efficiënt worden herkend of getranscribeerd door bacteriële RNA -polymerase.

* Eiwitvouwen: Zelfs als een zoogdiereiwit met succes wordt vertaald, heeft de bacteriële cellulaire omgeving mogelijk niet de benodigde chaperone -eiwitten om het eiwit goed in zijn functionele conformatie te vouwen.

oplossingen:

Om deze uitdagingen te overwinnen, gebruiken onderzoekers verschillende strategieën:

* Gene -optimalisatie: Wijzig de gensequentie van zoogdieren om bacteriële codonvoorkeuren te gebruiken en introns (niet-coderende gebieden) te verwijderen die bacteriën niet kunnen uitsplitsen.

* expressievectoren: Gebruik vectoren die bacteriële promotors en andere elementen bevatten die nodig zijn voor efficiënte transcriptie en vertaling.

* eukaryotische expressiesystemen: Gebruik eukaryotische cellen (bijv. Gist, insectencellen of zoogdiercellen) die beter zijn uitgerust om zoogdiergenen te verwerken en tot expressie te brengen.

Samenvattend, hoewel het theoretisch mogelijk is om een zoogdiergen in een bacterieel chromosoom in te voegen, maken de verschillen in cellulaire machines en genregulatie het vaak moeilijk om functionele expressie te verkrijgen. Gen -optimalisatie en het gebruik van gespecialiseerde expressiesystemen zijn essentieel voor succesvolle expressie van zoogdiergenen in bacteriën.