Influencia de factores fÃsicos y quÃmicos, diferentes a la fuente de carbono, en la producción de proteÃnas recombinantes
Distintos factores, además de la fuente de carbono, son importantes en la optimización de la expresión de proteÃnas heterólogas en Escherichia coli.
Con el fin de disminuir el “Efecto Crabtree” , esto es la inhibición del crecimiento celular por exceso de glucosa, el control de la concentración de oxÃgeno disuelto en el medio de cultivo es fundamental. Si bien hay poca documentación de la influencia de la concentración limitante de oxÃgeno sobre los niveles de expresión en E. coli, excepto para el caso de los promotores regulados por oxÃgeno, es posible que el desvÃo hacia el metabolismo anaerobio pueda influir en la expresión génica mediante afectar la sÃntesis de proteÃnas y otros procesos celulares.
También la temperatura y pH del medio de cultivo tienen un rol importante en la expresión proteica, al afectar la estabilidad plasmÃdica, los procesos enzimáticos y el transporte molecular a través de membrana, por lo cual estos factores deben ser optimizados en cada sistema de producción.
La relación carbono/nitrógeno puede también afectar el número de copias del plásmido, siendo el ADN y las proteÃnas celulares afectados por esta relación. Debido al efecto significativo de la relación carbono/nitrógeno sobre la célula y los parámetros de expresión, es importante optimizar este factor para la máxima producción de proteÃnas heterólogas en E.coli.
Las condiciones de inducción son fundamentales a la hora de optimizar la expresión de proteÃnas recombinantes: el agente inductor, la concentración del inductor y el tiempo de inducción, son parámetros importantes en la economÃa global del proceso. En la fase de inducción se debe lograr alta especificidad y alto rendimiento de producto, por lo cual debe optimizarse el momento adecuado de inicio de la inducción en cada sistema.
En el caso particular de vectores que usan el promotor “tac” ,se emplea isopropil beta D tiogalactósido (IPTG) como agente inductor para la expresión de proteÃnas recombinantes. Dado que el IPTG es tóxico, no serÃa la mejor opción para uso industrial, de modo que se han evaluado otras alternativas; tal como el uso de lactosa. Esto serÃa ventajoso desde el punto de vista industrial ya que la lactosa es un agente inductor no tóxico y económico que además puede ser empleado como fuente de carbono.
Autor: M.Sc. Blanca Velázquez
Este artÃculo está extraÃdo del trabajo de tesis para la obtención del postgrado en MaestrÃa en BiotecnologÃa (Facultad de Ciencias, Universidad de la República; Uruguay).