O principal problema de inserir um gene de mamíferos não modificado no cromossomo bacteriano e depois expressar isso é que os ribossomos bacterianos e as máquinas de transcrição não podem processar e traduzir adequadamente o mRNA de mamíferos . Aqui está o porquê:

* Códigos genéticos diferentes: Bactérias e mamíferos usam códigos genéticos ligeiramente diferentes. Enquanto a maioria dos códons (sequências de três nucleotídeos que codificam os aminoácidos) são iguais, alguns têm significados diferentes nos sistemas bacterianos e de mamíferos. Isso pode levar à incorporação incorreta de aminoácidos durante a tradução.
* Processamento de mRNA: O mRNA eucariótico (mamífero) passa por várias etapas de processamento antes da tradução, incluindo capeamento, splicing e poliadenilação. Essas modificações são cruciais para a tradução adequada e a estabilidade do mRNA. As bactérias não possuem enzimas e mecanismos para executar essas etapas de processamento.
* Regulação transcricional: Os promotores e elementos regulatórios que controlam a expressão gênica em mamíferos são frequentemente diferentes daqueles em bactérias. Um gene de mamíferos pode não ser reconhecido ou transcrito com eficiência pela RNA polimerase bacteriana.
* dobramento da proteína : Mesmo que uma proteína de mamíferos seja traduzida com sucesso, o ambiente celular bacteriano pode não ter as proteínas de acompanhante necessárias para dobrar adequadamente a proteína em sua conformação funcional.

Soluções:

Para superar esses desafios, os pesquisadores usam várias estratégias:

* otimização do gene: Modifique a sequência do gene de mamíferos para usar preferências bacterianas de códon e remover íntrons (regiões não codificantes) de que as bactérias não podem se unir.
* Vetores de expressão: Use vetores que contêm promotores bacterianos e outros elementos necessários para transcrição e tradução eficientes.
* Sistemas de expressão eucariótica: Use células eucarióticas (por exemplo, leveduras, células de insetos ou células de mamíferos) que estão melhor equipadas para processar e expressar genes de mamíferos.

Em resumo, embora seja teoricamente possível inserir um gene de mamíferos em um cromossomo bacteriano, as diferenças de máquinas celulares e regulação de genes geralmente dificultam a obtenção de expressão funcional. A otimização de genes e o uso de sistemas de expressão especializados são essenciais para a expressão bem -sucedida de genes de mamíferos em bactérias.