investigadores del Centro de Biosustentabilidad de la Fundación Novo Nordisk de la Universidad Técnica de Dinamarca DTU, la Universidad Tecnológica de Chalmers y el Instituto Real de Tecnología de KTH han identificado 9 dianas genéticas que mediante silenciamiento combinatorio mejoran la producción de proteínas en células de levadura modificadas por 2,2 veces.
"El concepto puede extenderse a otros productores de proteínas de levadura, incluso a algunas fábricas de células de mamíferos y hongos filamentosos. Cualquier organización que trabaje con productores de proteínas superiores puede utilizar estos hallazgos", dice el primer autor Postdoc Guokun Wang del Centro de la Fundación Novo Nordiskpara biosustentabilidad en DTU.
El método se utilizó para mejorar la producción de α-amilasa en la levadura, una proteína modelo que indica los valores de producción generales de las proteínas buscadas proteínas recombinantes en la célula.
El silencio es una herramienta poderosa
La cepa de levadura optimizada se logró determinando varios objetivos genéticos adecuados para silenciar mediante interferencia de ARN RNAi. Al construir cadenas cortas / largas de ARN complementarias al gen, el ARN interferente interactúa con el ARNm complementario y lo dirige a la degradación,resultando en menos ARNm para traducir, por lo tanto, disminuyendo la expresión del gen objetivo.
La regulación descendente de la expresión por RNAi es una herramienta poderosa para la detección racional eficiente de nuevos objetivos genéticos para el ajuste beneficioso de la expresión, ya que es barata y rápida.
Amplia biblioteca conducida a 9 genes objetivo
Los investigadores analizaron aproximadamente 243,000 efectores silenciadores en la levadura al observar la secreción mejorada de α-amilasa como un indicador de la producción mejorada de proteína recombinante.
Utilizando un extenso examen de pequeñas gotas que contienen células individuales que secretan la enzima, los investigadores lograron seleccionar nueve genes, que al silenciar la secreción de proteínas mejorada. Estos genes están involucrados en el metabolismo celular, el ciclo celular, así como la modificación y degradación de las proteínas.
"Todos estos genes pueden afectar la producción de proteínas recombinantes cuando se expresan a niveles regulados negativamente. Este conocimiento es realmente importante cuando se trata de construir fábricas de células de levadura optimizadas para la producción de enzimas industriales o proteínas biofarmacéuticas", dice Guokun Wang.
Los científicos primero seleccionaron objetivos de ARNi beneficiosos. Luego, analizaron combinaciones de silenciamiento, lo que condujo a un llamado enfoque semirracional. La investigación ahora se ha publicado en PNAS .
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Materiales proporcionado por Universidad Técnica de Dinamarca . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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