193866. lajstromszámú szabadalom • Eljárás humán növekedési hormont kódoló DNS-szekvenciát tartalmazó plazmid E. coli baktérium előállítására
1 193866 2 A találmány tárgya eljárás egy adott fehérje genetikai kódját meghatározó különleges nukleotid-sorrendű DNS (dezoxi-ribonukleinsav) izolálására, ennek a különleges nukleotid-sorrendű DNS szintézisére és ezen DNS bejuttatására egy mikroorganizmusba, ahol ez replikálódhat. Részletesebben, a találmány a növekedési hormon szintézisét meghatározó gének izolálására, tisztítására, átvitelükre mikroorganizmusokba, replikációjukra, továbbá az ezt követő jellemezésükre vonatkozik. A találmány szerinti eljárással új termékeket állítunk elő. Az új termékek közé tartozik a magasabbrendű organizmusból származó különleges nukleotid-sorrendű DNS-t tartalmazó rekombináns plazmid és a új mikroorganizmus, amely genetikai készlete részeként tartalmazza a magasabbrendű organizmusból származó különleges nukleotid-sorrendű DNS-t. A szabadalmi leírás során a következő rövidítéseket használjuk: DNS — dezoxi-ribonukleinsav RNS — ribonukleinsav cDNS—komplementer DNS (egy mRNA-ból enzimatikusan szintetizált termék) mRNS — hírvivő (messenger) RNS tRNS — oldható (transzfer) RNS dATP — dezoxi-adenozin-trifoszfát dGTP —dezoxi-guanozin-trifoszfát dCTP — dezoxi-citidin-trifoszfát A —adenin T — timin G — guanin C — citozin Trisz — 2-amino-2-hidroxi-etil-1,3-propán-diol EDTA — etilén-diamin-tetraecetsav ATP — adenozin-trifoszfát TTP — timidin-trifoszfát. A DNS bázis-sorrendjének biológiai jelentősége abban áll, hogy hordozza a genetikai információt. Ismeretes, hogy a DNS bázissorrendje meghatározza a sejt által szintetizált összes fehérje aminosav-sorrendjét. Ezenfelül a DNS bázisainak egy része szabályozó szerepet tölt be, szabályozza az összes szintetizált fehérje mennyiségét és a szintézis idejét. Ezeknek a szabályozó elemeknek a természete csak részben ismeretes. Végül a DNS egy-egy száljának bázisait használja fel a sejt a sejtosztódás során bekövetkező DNS-repIikációhoz mintaként. Az a mód, ahogy a DNS-ben a bázis-sorrend által meghatározott információ felhasználódik a fehérjék aminosav sorrendjének kialakulásában, olyan alapvető folyamat, amely legfőbb vonásaiban minden elő organizmusban jelen van. Kimutatták, hogy mindegyik aminosav, amely a fehérjékben megtalálható, egy vagy több trinukleotid vagy triplett által van meghatározva. így miiydegyik fehérjének megfelel egy olyan DNS darab, amely az aminosav-sorrendnek megfelelően tartalmazza a tripletteket. A genetikai kódot az 1. táblázatban ismertetjük. 1. táblázat A genetikai kód Fenilalanin (Phe) TTK Leucin (Leu) XTY Izoleucin (He) ATM Metionin (Met) ATG Valin (Val) GTL Szerin (Ser) QRS Prolin (Pro) CCL Treonin (Thr) ACL Alanín (Alá) GCL Tirozin (Tyr) TAK Hisztidin (His) CAK Glutamin (Gin) CAJ Aszparagin (Asn) AAK Lizin (Lys) AAJ Aszparaginsav (ASP) GAK Glutaminsav (Glu) GAJ Cisztein (Cya) TGK Triptofán (Try) TGG Arginin (Arg) WGZ Glicin (Gly) GGL Befejező jel TÁJ Befejező jel TGA Mindegyik hárombetűs triplett a DNS trinukleotidjait jelöli, amelynek ÎTvége a baloldalon és a 3’ vége a jobb oldalon helyezkedik el. A betűk a purin- vagy a pirimidin-bázisokat jelentik, amelyek a nukleotid-sorrendet kialakítják. A táblázatban a következő rövidítéseket használtuk: A adenin G guanin C citozin T timin X T vagy C, ha Y jelentése A vagy G X C, ha Y jelentése C vagy T Y A, G, C vagy T, ha X jelentése C Y A vagy G, ha X jelentése T W C vagy A, ha Z jelentése A vagy G W C, ha Z jelentése C vagy T Z A, G, C vagy T, ha W jelentése C Z A vagy G, ha W jelentése A QR TC, ha S jelentése A, G, C vagy T QR AG, ha S jelentése T vagy C S A, G, C vagy T, ha QR jelentése TC S T vagy C, ha QR jelentése AG J A vagy G K T vagy C L A, T, C vagy G M A, C vagy T. A nukleotid-sorrend átírását aminosav-sorrenddé célzó biológiai folyamatok első lépése a transzkripció (átírás). Ebben a lépésben az elkészítendő fehérje összetételét meghatározó lokális DNS szegmens egy RNS molekulára másolódik. Az RNS a DNS-hez hasonló polinukleotid, azzal a különbséggel, hogy az RNS-ben ribóz van a dezoxi-ribóz helyett és uracil a timin helyett. Az RNS molekulát felépítő bázisok képesek a DNS-ben lévő bázis-párokhoz hasonló pácokat kialakítani. Ily módon a DNS-t leíró RNS nukleotid-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
