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Rekombinantes Protein ist eine manipulierte Form von Protein, die auf verschiedene Weise erzeugt wird, um große Mengen an Proteinen zu produzieren, Gensequenzen zu modifizieren und nützliche kommerzielle Produkte herzustellen. Die Bildung von rekombinantem Protein erfolgt in speziellen Vektoren, die als Vektoren bekannt sind. Rekombinante Technologie ist der Prozess, der an der Bildung von rekombinantem Protein beteiligt ist.
In der Molekularbiologie besagt das sogenannte "Zentrale Dogma", dass die in der DNS gespeicherte Geninformation auf RNA und dann auf Proteine übertragen wird. Der Prozess der DNS-zu-RNA-Übertragung wird Transkription genannt, während die RNA-zu-Protein-Übersetzung genannt wird. Die Gencodes in Proteinen werden Strukturgene genannt, weil sie dafür verantwortlich sind, die Geninformation in die strukturellen Einheiten eines Menschen auszudrücken, wie die Farbe von Augen, Haut und Haaren.
Rekombination ist der Prozess, bei dem ein Nachkomme (Nachwuchs) eine Kombination von Genen entwickelt, die sich von den Genen eines Elternteils unterscheidet, was zu einem neuen DNS-Satz führt. Abbildung 1 zeigt den Prozess der Rekombination, angepasst aus dem Artikel "Was ist ein Genom?" vom National Center for Biotechnology Information (NCBI).
Rekombinante DNS-Technologie ist eine Möglichkeit, die Funktionen und Interaktionen von Proteinen zu untersuchen. Dies geschieht, indem eine Ziel-DNS-Sequenz isoliert und dann an einen Klonierungsvektor übertragen wird, der die Fähigkeit zur Selbstvermehrung besitzt. Das DNS des Klonierungsvektors interagiert mit der Ziel-DNS und produziert einen neuen Bauplan der Geninformation, der rekombinante DNS genannt wird. Die rekombinante DNS wird auf RNA übertragen, die wiederum das rekombinante Protein produziert.
Rekombinantes Protein spielt eine große Rolle bei der Schaffung von therapeutischen Wirkstoffen, die genetische Fehler modifizieren und reparieren, Krebszellen zerstören, Immunsystemstörungen behandeln und andere Funktionen erfüllen können. Zum Beispiel kann Erythropoetin, ein Protein-Hormon, das durch rekombinante Technologie produziert wird, zur Behandlung von Patienten mit Erythrozytenmangel eingesetzt werden, was eine häufige Ursache für Nierenkomplikationen ist. Abbildung 2 zeigt andere therapeutische Wirkstoffe, die aus rekombinanten Proteinen erzeugt wurden; angepasst aus "Gene Cloning an introduction", einem Buch, das von Stanley Thornes Ltd. veröffentlicht und von T.A. Brown verfasst wurde.
Gentechnik ist ein Forschungsgebiet, das sich mit der Modifikation der Gensequenz einer Zelle befasst, ohne ihre Fähigkeit zur Replikation zu behindern. Zum Beispiel wurde bei der Gentechnik von Zebrafischen eine neue Rasse von Fischen erfolgreich geklont, die eine im Dunkeln leuchtende Eigenschaft aufwies, nachdem ihr Gen mit einem rekombinanten Protein namens grünes fluoreszierendes Protein (GFP) verändert wurde. Abbildung 3 zeigt ein Bild, das aus "Cloning in Vertebrates" aus Lehninger Principles of Biochemistry adaptiert wurde.
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