Bacterial Recombinant Expression by the Positively Regulated XylS/Pm Promoter System - Comparative, Genetic and Physiological Studies on Modulation of Protein Production Levels

Økt kontroll over rekombinant proteinproduksjon i bakterier Rekombinant proteinproduksjon i bakterier beskriver en forskningsaktivitet der man vil produsere nyttige proteiner til for eksempel medisinsk eller industriell bruk ved å innføre DNA fra en fremmed organisme. For at dette skal fungere er det ikke nok å lese av de såkallte rekombinante genene og lage de tilsvarende proteiner. Det må skje på en nøye regulert måte slik at alle delfunksjoner blir kvantitativt tilpasset hverandre. I praksis betyr dette at man bruker forskjellige genetiske kontrollelementer som påvirker transkripsjon eller translasjon. For å teste effekten av ulike DNA sekvenser på proteinproduksjon brukte jeg blant annet fluorescerende proteiner som enkelt kan detekteres. Regulerbare promotere som først og fremst påvirker transkripsjon er ofte brukt for å kontrollere produksjon av et rekombinant protein. En sentral del av arbeidet mitt var å kartlegge egenskapene til ulike promotersystemer på en veldig systematisk måte. En annen viktig kontrollregion er DNA region som koder for den 5’-utranslerte regionen (5’-UTR) i mRNA. Den ligger mellom promoter og gen og er spesiell fordi den påvirker både transkripsjon og translasjon. Nyutviklede dataprogrammer prøver å forutsi effekter utifra en 5’-UTR DNA sekvens eller til og med foreslår nye sekvenser med en forventet effekt (f.eks. høy proteinproduksjon). Men det har ikke vært godt samsvar mellom teori og praksis hittil. Jeg jobbet med å finne muligheter for å øke samsvaret mellom biologiske data og bioinformatiske beregninger. Først og fremst kunne jeg vise at det var mulig å få mer kontroll over proteinproduksjon ved å fysisk separere regioner innenfor 5’-UTR som påvirker transkripsjon fra regioner som påvirker translasjon. Så klarte jeg å finne DNA sekvenser som stimulerte de to prosessene hver for seg. Sammenlagt hadde disse en svært positiv, synergistisk effekt. Mine studier økte forståelsen av de mest grunnleggende mekanismene bak kontroll av rekombinant proteinproduksjon for å styre prosessen på en mer kontrollert måte i fremtiden