Plataforma de expresión de levadura
Una plataforma de expresión de levadura es una cepa de levadura que se utiliza para producir grandes cantidades de proteínas , azúcares u otros compuestos para usos industriales o de investigación. Si bien el mantenimiento de la levadura a menudo requiere más recursos que las bacterias , ciertos productos solo pueden ser producidos por células eucariotas como la levadura, lo que requiere el uso de una plataforma de expresión de levadura. Las levaduras difieren en productividad y con respecto a su capacidad para secretar , procesar y modificar proteínas. Como tal, los diferentes tipos de levadura (es decir, diferentes plataformas de expresión) son más adecuados para diferentes aplicaciones industriales y de investigación.
Desde el inicio de la ingeniería genética , se han desarrollado varios microorganismos para la producción de productos biológicos. Estos productos se utilizan en la medicina y la industria para crear productos farmacéuticos como las vacunas contra la hepatitis B o la insulina . Las plataformas comunes para el desarrollo de medicamentos y otros productos incluyen la bacteria E. coli y varias levaduras y células de mamíferos (incluidas, en particular, células de ovario de hámster chino). En general, un microorganismo utilizado como plataforma de expresión debe cumplir varios criterios: debe ser capaz de crecer rápidamente en contenedores grandes, producir proteínas de manera eficiente (es decir, con un aporte mínimo de recursos), ser seguro y, en el caso de los productos farmacéuticos, debe ser producir y modificar los productos para que estén tan listos para el consumo humano como sea posible.
Las levaduras son huéspedes comunes para la producción de proteínas a partir de ADN recombinante . Ofrecen una manipulación genética relativamente fácil y un crecimiento rápido a altas densidades celulares en medios económicos. Como eucariotas , pueden realizar modificaciones de proteínas como la glicosilación que son comunes en las células eucariotas, pero relativamente raras en las bacterias. Debido a esto, la levadura puede producir proteínas complejas que son idénticas o muy similares a productos nativos de plantas o mamíferos. La primera plataforma de expresión de levadura se basó en la levadura de panadería Saccharomyces cerevisiae. Sin embargo, desde entonces se han estudiado una variedad de plataformas de expresión de levaduras y se utilizan ampliamente para diversas aplicaciones en función de sus diferentes características y capacidades. Por ejemplo, algunos de ellos crecen en una amplia gama de fuentes de carbono y no se limitan a la glucosa , como es el caso de la levadura de panadería. Varios de ellos también se aplican a la ingeniería genética y a la producción de proteínas extrañas.
Arxula adeninivorans (también llamada Blastobotrys adeninivorans ) es una levadura dimórfica, lo que significa que crece como unalevadura en ciernes hasta una temperatura de 42 ° C, pero como unaforma filamentosa a temperaturas más altas. A. adeninivorans tiene características bioquímicas inusuales. Puede crecer en una amplia gama de sustratos y puede asimilar nitrato.Se han desarrolladocepas de A. adeninivorans que pueden producir plásticos naturales y se han involucrado en el desarrollo de un biosensor de estrógenos en muestras ambientales.
Candida boidinii es una levadura que se destaca por su capacidad para crecer en metanol (llamado metilotrofismo). Al igual que otras especies metilotróficas como Hansenula polymorpha y Pichia pastoris , se utiliza como plataforma para la producción de proteínas extrañas. Sehan informadorendimientos en unrango devarios gramos de una proteína extraña secretada. Un método computacional, IPRO, predijo recientemente mutaciones que cambiaron experimentalmente la especificidad del cofactor de la xilosa reductasa de Candida boidinii de NADPH a NADH. [1]
Ogataea polymorpha (sinónimos Hansenula polymorpha o Pichia angusta ) es otra levadura metilotrófica (ver Candida boidinii ). Puede crecer en una amplia gama de otros sustratos; es termo-tolerante y puede asimilar nitrato (ver también Kluyveromyces lactis ). Se ha aplicado a la producción de vacunas contra la hepatitis B, insulina e interferón alfa-2a para el tratamiento de la hepatitis C, así como a una variedad de enzimas técnicas.
