تصنيع البروتين دون استخدام خلايا: الفرق بين النسختين
| [مراجعة غير مفحوصة] | [مراجعة غير مفحوصة] |
تنسيق ويكي وسم: تعديل مصدر 2017 |
قالب مراجع، مراجع وسم: تعديل مصدر 2017 |
||
| سطر 3: | سطر 3: | ||
{{مصدر|تاريخ=مارس 2019}} |
{{مصدر|تاريخ=مارس 2019}} |
||
{{يتيمة|تاريخ=مارس 2019}} |
{{يتيمة|تاريخ=مارس 2019}} |
||
'''تصنيع ال[[بروتين]] دون استخدام خلايا''' {{إنج| cell-free protein synthesis}} ويعرف أيضا ب'''تصنيع البروتين في بيئة صُنعيَّة''' (غير البيئة الطبيعية ) وهي عملية |
'''تصنيع ال[[بروتين]] دون استخدام خلايا''' {{إنج| cell-free protein synthesis}} ويعرف أيضا ب'''تصنيع البروتين في بيئة صُنعيَّة''' (غير البيئة الطبيعية ) وهي عملية إنتاج البروتين باستخدام آلات حيوية في نظام خالي من الخلايا الحية. البيئة التي يتم فيها تصنيع البروتين دون استخدام خلايا حية ليست مقيدة بجدار خلوي أو شروط للاتزان الداخلي للمحافظة على قابلية الخلايا للحياة والنمو.<ref name=":0">{{Cite journal|last=Gregorio|first=Nicole E.|last2=Levine|first2=Max Z.|last3=Oza|first3=Javin P.|date=2019|title=A User's Guide to Cell-Free Protein Synthesis|journal=Methods and Protocols|language=en|volume=2|issue=1|pages=24|doi=10.3390/mps2010024}}</ref> وهكذا تصنيع البروتين دون استخدام خلايا يمكِّن الوصول المباشر والسيطرة على بيئة عمليات الترجمة، وهذا شيء إيجابي في الكثير من التطبيقات مثل ذائبية عمليات الترجمة لأغشية البروتينات، تحسين عمليات إنتاج البروتين، دمج الأحماض الأمينية غير الطبيعية (المصنّعة)، انتقاء ووضع علامات على مواقع معينة.<ref>{{Cite book|title=Cell-Free Protein Synthesis|journal=<!-- Citation bot bypass--> |last1=Roos|first1=C|last2=Kai|first2=L|last3=Haberstock|first3=S|last4=Proverbio|first4=D|last5=Ghoshdastider|first5=U|last6=Ma|first6=Y|last7=Filipek|first7=S|last8=Wang|first8=X|last9=Dötsch|first9=V|year=2014|isbn=978-1-62703-781-5|series=Methods in Molecular Biology|volume=1118|pages=109–30|chapter=High-Level Cell-Free Production of Membrane Proteins with Nanodiscs|doi=10.1007/978-1-62703-782-2_7|pmid=24395412|last10=Bernhard|first10=F}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Roos|first1=C|last2=Kai|first2=L|last3=Proverbio|first3=D|last4=Ghoshdastider|first4=U|last5=Filipek|first5=S|last6=Dötsch|first6=V|last7=Bernhard|first7=F|year=2013|title=Co-translational association of cell-free expressed membrane proteins with supplied lipid bilayers|journal=Molecular Membrane Biology|volume=30|issue=1|pages=75–89|doi=10.3109/09687688.2012.693212|pmid=22716775}}</ref> بسبب الطبيعة المفتوحة لهذا النظام ظروف التعبير المختلفة مثل درجة الحموضة، جهد الأكسدة والاختزال، الحرارة. ولأنه لا يوجد حاجة للمحافظة على حيوية الخلايا، تنتج بروتينات سامة. |
||
'''المقدمة :''' |
'''المقدمة :''' |
||
| سطر 28: | سطر 28: | ||
الاحياء الصناعية لها العديد من الاستخدامات الأخرى ومجالات لامعة في المستقبل مثل تطور البروتين ، تصنيع جسيمات تشبه الفيروسات للمطاعيم والصناعات الدوائية . |
الاحياء الصناعية لها العديد من الاستخدامات الأخرى ومجالات لامعة في المستقبل مثل تطور البروتين ، تصنيع جسيمات تشبه الفيروسات للمطاعيم والصناعات الدوائية . |
||
== مراجع == |
|||
{{مراجع}} |
|||
{{شريط بوابات|علم الأحياء الخلوي والجزيئي}} |
{{شريط بوابات|علم الأحياء الخلوي والجزيئي}} |
||
نسخة 21:03، 3 مارس 2020
 | هذه مقالة غير مراجعة. (مارس 2019) |
 | يفتقر محتوى هذه المقالة إلى الاستشهاد بمصادر. (مارس 2019) |
تصنيع البروتين دون استخدام خلايا (بالإنجليزية: cell-free protein synthesis) ويعرف أيضا بتصنيع البروتين في بيئة صُنعيَّة (غير البيئة الطبيعية ) وهي عملية إنتاج البروتين باستخدام آلات حيوية في نظام خالي من الخلايا الحية. البيئة التي يتم فيها تصنيع البروتين دون استخدام خلايا حية ليست مقيدة بجدار خلوي أو شروط للاتزان الداخلي للمحافظة على قابلية الخلايا للحياة والنمو.[1] وهكذا تصنيع البروتين دون استخدام خلايا يمكِّن الوصول المباشر والسيطرة على بيئة عمليات الترجمة، وهذا شيء إيجابي في الكثير من التطبيقات مثل ذائبية عمليات الترجمة لأغشية البروتينات، تحسين عمليات إنتاج البروتين، دمج الأحماض الأمينية غير الطبيعية (المصنّعة)، انتقاء ووضع علامات على مواقع معينة.[2][3] بسبب الطبيعة المفتوحة لهذا النظام ظروف التعبير المختلفة مثل درجة الحموضة، جهد الأكسدة والاختزال، الحرارة. ولأنه لا يوجد حاجة للمحافظة على حيوية الخلايا، تنتج بروتينات سامة.
المقدمة :
المكونات الشائعة للتفاعلات الخالية من الخلايا مثل خلاصة الخلايا ، مصدر الطاقة ، تزويد بالاحماض الامينية ، عوامل مساعدة مثل المغنيسيوم ، والحمض النووي مع الجينات المرغوب بها ، يتم الحصول على خلاصة الخلايا بواسطة تحلل الخلية المرغوب بها ونبذها بجهاز الطرد المركزي . جينوم الحمض النووي ، وغيرها من الحطام .
البقايا هي اجهزة الخلية الضرورية مثل الرايبوسومات ، صانع ال أَمينُو أَسيل الرَّنا النَّقَّال ، بدء عمليات الترجمة وعوامل الاطالة ، انزيمات نووية (انزيمات قادرة علة تحطيم الروابط بين النيوكليوتيدات في الحمض النووي ) ، الخ .
يوجد نوعين من الحمض النووي الذي يمكن استخدامه في عمليات تصنيع البروتين دون استخدام خلايا : البلازميدات (جزيء صغير دائري من الحمض النووي يوجد عادة في البكتيريا ) و قوالب التعبير الخطي . البلازميدات دائرية الشكل وتصنع فقط في داخل الخلية ، قوالب التعبير الخطي يمكن صنعها بفاعلية أكبر بواسطة تقنية تفاعل البلمرة المتسلسل
والتي تنسخ الحمض النووي بسرعة أكبر من نسخها في الحاضنة . بينما ان قوالب التعبير الخطي أسهل واسرع بالصنع ، انتاجية البلازميدات عادة ما تكون أكبر من تصنيع البروتين دون استخدام خلايا.
وبسبب هذا كثير من الابحاث حاليا تركز على تحسين انتاجية تصنيع البروتين دون استخدام الخلايا مع قوالب التعبير الخطي لتقترب من انتاجية عمليات تصنيع البروتين دون استخدام الخلايا مع البلازميدات .
مصدر الطاقة يعتبر جزء مهم في التفاعلات الخالية من الخلايا الحية. عادة ، خليط منفصل يحتوي على كمية الطاقة المطلوبة مع مزود للأحماض الأمينية يتم اضافته على خلاصة الخلايا لاتمام التفاعل .
ايجابيات وتطبيقات :
تصنيع البروتين دون استخدام خلايا له العديد من الايجابيات على تصنيعه بداخل الخلايا ،وخاصة في التفاعلات الخالية من الخلايا مثل تحضير الخلاصة ، عادة يأخذ من 1-2 يوم ، بينما بالخلايا الحية تعبير البروتين قد ياخذ من 1-2 اسبوع .
تصنيع البروتين دون استخدام خلايا عبارة عن تفاعل مفتوح . عدم وجود الجدار الخلوي يسمح بالمعالجة المباشرة للبيئة الكيميائية . العينات تؤخذ بسهولة ، التراكيز تحسنت ، والتفاعلات يمكن مراقبتها . بالمقابل عندما يتم ادخال الحمض النووي في خلايا حية ، لا يمكن ان يبدا التفاعل حتى يتم تحلل الخلايا الحية بالكامل . فائدة اخرى لتصنيع البروتين دون استخدام الخلايا الحية هو عدم الاهتمام في السمية .
من التطبيقات الرئيسية لتصنيع البروتين دون استخدام خلايا دمج احماض امينية غير طبيعية في هيكل البروتين.
الاحياء الصناعية لها العديد من الاستخدامات الأخرى ومجالات لامعة في المستقبل مثل تطور البروتين ، تصنيع جسيمات تشبه الفيروسات للمطاعيم والصناعات الدوائية .
مراجع
- ^ Gregorio, Nicole E.; Levine, Max Z.; Oza, Javin P. (2019). "A User's Guide to Cell-Free Protein Synthesis". Methods and Protocols (بالإنجليزية). 2 (1): 24. DOI:10.3390/mps2010024.
{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: دوي مجاني غير معلم (link) - ^ Roos، C؛ Kai، L؛ Haberstock، S؛ Proverbio، D؛ Ghoshdastider، U؛ Ma، Y؛ Filipek، S؛ Wang، X؛ Dötsch، V؛ Bernhard، F (2014). "High-Level Cell-Free Production of Membrane Proteins with Nanodiscs". Cell-Free Protein Synthesis. Methods in Molecular Biology. ج. 1118. ص. 109–30. DOI:10.1007/978-1-62703-782-2_7. ISBN:978-1-62703-781-5. PMID:24395412.
- ^ Roos، C؛ Kai، L؛ Proverbio، D؛ Ghoshdastider، U؛ Filipek، S؛ Dötsch، V؛ Bernhard، F (2013). "Co-translational association of cell-free expressed membrane proteins with supplied lipid bilayers". Molecular Membrane Biology. ج. 30 ع. 1: 75–89. DOI:10.3109/09687688.2012.693212. PMID:22716775.
