Cómo aumentar la síntesis de proteínas

¿Qué son las proteínas?

Las proteínas son moléculas importantes de la vida. Realizan muchas funciones, actuando como enzimas, transportando moléculas y proporcionando estructura. Todos los seres vivos producen proteínas, desde pequeñas bacterias unicelulares hasta enormes ballenas azules.

Las proteínas se producen cuando un segmento de ADN, llamado gen, se transcribe en ARN. Luego, el ARN pasa a un orgánulo llamado ribosoma para traducirse en proteína. Todos los pasos involucrados en la síntesis de proteínas brindan a los científicos muchas oportunidades para aumentar la síntesis de proteínas en las bacterias.

Ingeniería genética de bacterias

Quizás se pregunte por qué tendríamos que controlar la síntesis de proteínas. Bueno, esto se hace principalmente en bacterias que están diseñadas genéticamente . Esto significa que los humanos han alterado el ADN de las bacterias. En muchos casos, las bacterias están diseñadas genéticamente para producir proteínas específicas. Por ejemplo, se han programado bacterias para producir insulina humana, un medicamento que salva la vida de pacientes con diabetes mellitus.

Para «enseñar» a una bacteria cómo producir proteínas, de alguna manera debe recibir la información. Esto se hace usando un plásmido , una pieza circular de ADN que las bacterias pueden usar para intercambiar información. Es como un impulso de salto molecular que se puede compartir entre bacterias.

Maneras de aumentar la síntesis de proteínas

Los científicos pueden editar la información proporcionada en el plásmido para ayudar a las bacterias a producir tanta proteína como sea posible. Hay varios métodos que pueden utilizar los científicos. Todos ellos dependen del aumento de la cantidad de ARN transcrito, lo que a su vez da como resultado la traducción de más proteínas.

Número de copia de plásmido

La primera consideración que un científico podría tener para aumentar la síntesis de proteínas es el número de copias del plásmido. Esto se refiere a cuántas copias del plásmido podría tener una bacteria individual. Cuando un científico descubre que está obteniendo muy poca proteína, puede intentar usar un plásmido de alto número de copias.

¿Por qué tener más ADN ayudaría a producir más proteínas? Bueno, si cada plásmido tiene un conjunto de instrucciones para producir la proteína, entonces solo se puede producir una de esas proteínas a la vez. Cuantos más conjuntos de instrucciones tenga una célula, más proteínas puede producir simultáneamente. Si estuvieras horneando 200 pasteles tú mismo, llevaría mucho tiempo. Sin embargo, si tuvieras 199 amigos trabajando al mismo tiempo, podrías hacer los pasteles mucho, mucho más rápido.

Aumentar el número de copias puede ser útil para producir más proteínas, pero no siempre es eficaz. Entonces, los científicos deben recurrir a otra estrategia.

Promotores Inducibles

Otra estrategia para aumentar la síntesis de proteínas es utilizar un promotor inducible . Un promotor es una secuencia de ADN en la que se puede aumentar la transcripción de ARN. Promueve la transcripción cuando se une una proteína específica. Un promotor inducible es un promotor que un científico puede controlar. Por ejemplo, algunos promotores inducibles se activan en presencia del azúcar lactosa. Entonces, para aumentar la síntesis de proteínas, un científico podría cultivar la bacteria en un medio especial con lactosa como fuente de azúcar.

Muchos plásmidos disponibles comercialmente permiten a los científicos poner su gen de interés bajo el control de un promotor inducible. Esto hace que sea más fácil «encender» y «apagar» la producción de proteínas cuando sea necesario.

Resumen de la lección

Las proteínas se producen cuando el ADN se transcribe en ARN y luego se traduce en proteína. Las bacterias genéticamente modificadas son herramientas de investigación increíblemente útiles para producir proteínas. Un científico puede diseñar un fragmento de ADN circular, llamado plásmido , para ayudar a una bacteria a producir la mayor cantidad de proteínas posible. El plásmido puede tener un alto número de copias , lo que significa que una célula tendría muchas copias del plásmido. Además, el gen de interés puede estar bajo el control de un promotor inducible que el científico puede utilizar como interruptor de encendido / apagado para la producción de proteínas.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador