196237. lajstromszámú szabadalom • Eljárás humán növekedési előhormon előállítására
1 196237 2 töl, amelyből ezek a fehérjék közönséges körülmények között izolálhatok. Ezek a biokémiai szinleti i kus módszerek enzimek és élő sejtek fehérjeszintetizáló rendszerének szubceliuláris komponenseinek használatát igénylik mind in vitro, sejtmentes rendszerben, mind pedig in vivo, a mikroorganizmusokban. Mindkét esetben az alapkérdés olyan különleges bázis sorrendű dezoxiribonukleinsav molekula (DNS) előállítása, amely tartalmazza az előállítani kívánt fehérje aminosav-szekvcnciájára vonatkozó genetikai információt. Ezt a különleges DNS darabot génnek nevezzük. Azt a módot, ahogyan a dezoxiribonukleinsavban lévő bázissorrend meghatározza egy fehérje aminosav-sorrendjét, az alábbiakban röviden ismertetjük, ez azonos azzal, amely az élővilág minden sejtjében bekövetkezik. Klónozott gént használhatunk in vitro rendszerekben létrejövő fehérjeszintézis során keletkező fehérjék aminosav-szekvenciájának meghatározására. A szakemberek körében jól ismert a dezoxiribonuklcinsav által meghatározott fehérjeszintetizáló rendszer (lásd. például Zubay Ann. Rev. Genetics, 7, 267, 1973). !n vitro messenger (hírvivő) ribonukleinsavként működő egyszálú dezoxirijbonukleinsavat is előállíthatunk, ily módon a dezoxiribonukleinsav szekvencia nagypontosságú átírását érhetjük el (Salas és munkatársai J. Bioi. JChem., 243, 1012, 1968). A szakemberek körében más módszerek is ismeretesek, ezek a hozam növelése érdekében a fenti eljárásokkal kombinálva használhatók. A rekombináns dezoxiribonukleinsav technológiában létrejött fejlődés lehetővé tette magasabbrendű szervezetek specifikus génjeinek vagy ezek részeinek izolálását, például emberből vagy más emlősbői, továbbá lehetségessé vált ezeknek a géneknek vagy géndaraboknak mikroorganizmusokba, például baktériumokba vagy élesztőkbe való juttatása. A bejuttatott gén replikálódik és sokszorozódik a transzformált mikroorganizmusban. Ennek eredményeképpen a transzformált mikroorganizmus képessé válik annak a fehérjének az előállítására, amelyet a gén vagy a géndarab meghatároz, attól függetlenül, hogy az egy enzim, hormon, antigén vagy antitest, vagy ezek egy része. A mikroorganizmus örökíti ezt a képesseget utódaiba, ily módon az átvitellel új törzset állítunk elő, amely a fenti képességekkel rendelkezik. (Lásd: például Ullrich és munkatársai, Science, 196, 1313, 1977; továbbá Seeburg és munkatársai, Nature, 270, 486, 1977). A fenti technika gyakorlati célokra való felhasználásának alapja az a tény, hogy a dezoxiribonukleinsav az összes elő szervezetben, a mikroorganizmusoktól kezdve az emberig kémiailag hasonló, ugyanabból a négy nukleotidbóí épül fel. A legjelentősebb különbség a különböző szervezetek polimer dezoxiribonukleinsav molekulái között az, hogy ezeknek a nukleotidoknak a sorrendje más. A nukleotid sorrend meghatározza a mikroorganizmust felépítő fehérjék aminosavainak sorrend jét. Bár a legtöbb szervezet fehérjéi különböznek egymástól, minden szervezetben azonos a nukleotidek sorrendje és az aminosavak sorrendje közötti meghatározó vagy kódoló kapcsolat. így például, ha a humán növekedési hormon aminosav sorrendje; meghatározó nukleotid sorrendű molekulát az ember agyalapi mirigyéből mikroorganizmusba juttatjuk, úgy ez a nukleotid sorrend ott felismerhető és hasonló aminosav sorrendet fog meghatározni. A leírás során használt rövidítéseket a 2. táblázatban adjuk meg. 2. Táblázat DNS: dezoxi-ribonukleinsav RNS: ribö-mikieinsav cDNS: komplementer (kiegészítő) dezoxi-ribonukleinsav (mRNS-ről enzimatikusan szintetizált) mRNS: messenger (hírvivő) RNS clATP: dezoxi-adenozin-trifoszfát <1GTP: dezoxi-guanozin-trifoszfát dCTP: dezoxin-citidin-trifoszfát A: adenin T: timin G: guamín C: citozin U: uraci! ATP: adenozin-trifoszfát FTP: timidin-trifoszfát SDTA: etilén-diamin-tetra-ecetsav A dezoxi-ribonukieinsavban lévő nukleotidok és a fehérjékben lévő aminosavak sorrendje közötti összefüggést genetikai kódnak hójuk és a 3. táblázatban ismertetjük. 3. Táblázat A genetikai kőd Fenilalanin (Phc) TTK Leucin (Leu) XTY Izoleucin (He) ATM Metionin (Met) ATG Valin (Val) GTL Szerin (Ser) QRS Prolin (Pro) CCL Trconin (Thr) ACL Alanin (Ala) GCL Tirozin (Tyr) TAK Befejező jel TÁJ Befejező jel TGA Hisztidin (His) CAK Glutamin (Gin) C.AJ Aszparagin (Asn) AAK Lizip. (Lys) AAJ Aszparaginsav (Asp) GAK Gíuí am insav (Gin) GAJ Lisztéin (Cys) TGK Triptofán (Try) TGG Arginin (Arg) WGZ Glicin (Gly) GGL Mintegy három betűből álló dezoxi-nukleotid triplet megfelel egy trinuklcotidnak az mRNS-ben, amelynek baloldali vége 5'-, jobboldali vége pedig 3/-végz6désű. A leírás során megadott összes DNS szekvencia annak a szálnak a szekvenciája, amely megfelel az in RNS molekulában lévő szekvenciának, azzal a különbséggel, hogy az utóbbiban timin helyett uracil van. A táblázatban megadott 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
