Language
Country/Area
No result found
Please try again with a different
query
"Never
Stop
Questioning"
Фантастическое путешествие по бесклеточному синтезу белка: как создать код жизни в лаборатории?
<р>
Благодаря постоянному развитию науки и техники бесклеточный синтез белка (БСБ) постепенно стал незаменимой технологией в биологических исследованиях и фармацевтике. Эта технология позволяет исследователям использовать биологические механизмы внутри клеток для синтеза желаемых белков без участия живых клеток.
Включение неприродных аминокислот в белковые структуры расширяет сферу применения генетического кода.
CFPS также продемонстрировал свой потенциал в синтетических наномашинах и моделях цепей нуклеиновых кислот.
Разработать вирусоподобные частицы для использования в вакцинах, лекарственных средствах и т. д.
Введение
<р> Бесклеточный синтез белка осуществляется с использованием клеточного экстракта в сочетании с источником энергии, аминокислотами, кофакторами, такими как магний, и ДНК, содержащей ген, который необходимо экспрессировать. В результате лизиса клеток и удаления примесей, таких как клеточные стенки, полученный клеточный экстракт содержит различные биологические механизмы, необходимые для синтеза белка. По сравнению с традиционным внутриклеточным синтезом бесклеточные системы позволяют более гибко контролировать среду синтеза, что делает бесклеточный синтез белка более выгодным для определенных применений.Среда для внеклеточного синтеза белка не ограничивается клеточной стенкой или клеточным гомеостазом.
Преимущества и применение
<р> По сравнению с традиционным синтезом in vivo, бесклеточный синтез белка имеет много очевидных преимуществ, наиболее заметным из которых является его скорость. Подготовка реакции CFPS обычно занимает всего 1–2 дня, тогда как экспрессия белка в живых клетках может занять 1–2 недели. Кроме того, открытая природа CFPS также позволяет исследователям напрямую манипулировать химической средой, облегчая отбор проб и мониторинг реакций. <р> Кроме того, CFPS может эффективно синтезировать токсичные белки, что создает препятствие при использовании живых клеток. Поэтому бесклеточные системы идеально подходят для многих применений, таких как: <ул>Ограничивающие факторы
<р> Несмотря на то, что система CFPS имеет множество преимуществ, некоторые проблемы все еще существуют. В частности, эндогенные нуклеазы в клеточных экстрактах особенно разрушительны для матриц линейной экспрессии (LET), особенно с точки зрения деградации ДНК. Исследователи обнаружили, что в то время как кольцевая ДНК (например, плазмиды) не подвержена воздействию терминальных нуклеаз, LET подвержена атакам со стороны этих ферментов из-за своих структурных характеристик. Поэтому в настоящее время многие исследования направлены на повышение производительности LET для достижения результатов, сопоставимых с показателями плазмид.Исследователи использовали белок бактериального фага λ gam для защиты LET, тем самым значительно улучшив выход CFPS.
Типы бесклеточных систем
<р> В настоящее время используются в основном бесклеточные экстракты из Escherichia coli (E. coli), эритроцитов кролика, зародышей пшеницы, клеток насекомых и дрожжей, все из которых имеются в продаже. Экстракт E. coli является наиболее популярным выбором из-за его низкой стоимости и эффективного выхода. Однако если в белках выполняются множественные постмодификации, необходимо выбрать соответствующую эукариотическую систему для получения лучшей производительности.Историческая справка <р> История бесклеточного синтеза белка насчитывает более 60 лет. В 1961 году Маршалл Ниренберг и Генрих Дж. Маттеи провели первый эксперимент в Национальном институте здравоохранения. Они использовали бесклеточную систему для трансляции последовательности полиурациловой РНК и успешно синтезировал только полипептиды, содержащие фенилаланин, тем самым установив связь между кодонами и аминокислотами и способствуя дальнейшему развитию молекулярной биологии. <р> В целом, развитие технологии бесклеточного синтеза белка и разнообразные перспективы ее применения заставили ученых задуматься о том, смогут ли будущие наука и технологии еще больше прорваться через существующие границы и достичь более удивительных результатов, продолжая при этом исследовать тайны жизни.При выборе экстракта необходимо учитывать желаемый тип постмодификации, выход и стоимость.
Trending Knowledge
Преимущества CFPS, о которых вы не знаете: почему это будущее биотехнологий?
В современной области биотехнологии внеклеточный синтез белка (CFPS) стремительно развивается и становится важным инструментом для изучения и применения учеными. Этот метод синтеза белка, не требующий
Раскрытие тайны бесклеточного синтеза белка: как раздвинуть границы производства белка?
В современном биотехнологическом мире бесклеточный синтез белка (CFPS) находится на переднем крае революционного процесса. Эта технология больше не зависит от живых клеток, а использует биологические
Новая эра синтеза белка: как внеклеточные системы ломают традиционные границы?
С быстрым развитием науки и техники традиционные методы биосинтеза постепенно заменяются новыми внеклеточными системами. Технология синтеза белка, особенно синтез внеклеточного белка (CFPS), не только
Можно ли легко продуцировать токсичные белки? Исследуйте суперспособности CFP!
В биологическом сообществе бесклеточный синтез белка (бесклеточный синтез белка, называемый CFP), привлекает все больше внимания. Эта технология позволяет ученым производить белки без живых клеток, и