* différents codes génétiques: Les bactéries et les mammifères utilisent des codes génétiques légèrement différents. Alors que la plupart des codons (séquences à trois nucléotides qui code pour les acides aminés) sont les mêmes, certains ont des significations différentes dans les systèmes bactériens et mammifères. Cela peut entraîner une incorrecte d'incorporation d'acides aminés pendant la traduction.
* Traitement de l'ARNm: L'ARNm eucaryote (mammifère) subit plusieurs étapes de traitement avant la traduction, notamment le plafonnement, l'épissage et la polyadénylation. Ces modifications sont cruciales pour la traduction appropriée et la stabilité de l'ARNm. Les bactéries n'ont pas les enzymes et les mécanismes pour effectuer ces étapes de traitement.
* Régulation transcriptionnelle: Les promoteurs et les éléments régulateurs qui contrôlent l'expression des gènes chez les mammifères sont souvent différents de ceux des bactéries. Un gène de mammifère peut ne pas être reconnu ou transcrit efficacement par l'ARN polymérase bactérienne.
* pliage des protéines: Même si une protéine de mammifère est traduite avec succès, l'environnement cellulaire bactérien pourrait ne pas avoir les protéines de chaperon nécessaires pour plier correctement la protéine dans sa conformation fonctionnelle.
Solutions:
Pour surmonter ces défis, les chercheurs utilisent diverses stratégies:
* Optimisation du gène: Modifiez la séquence de gènes des mammifères pour utiliser les préférences du codon bactérien et éliminer les introns (régions non codantes) que les bactéries ne peuvent pas éprouver.
* Vectors d'expression: Utilisez des vecteurs qui contiennent des promoteurs bactériens et d'autres éléments nécessaires pour une transcription et une traduction efficaces.
* Systèmes d'expression eucaryote: Utilisez des cellules eucaryotes (par exemple, la levure, les cellules d'insectes ou les cellules de mammifères) qui sont mieux équipées pour traiter et exprimer des gènes de mammifères.
En résumé, bien qu'il soit théoriquement possible d'insérer un gène de mammifère dans un chromosome bactérien, les différences dans les machines cellulaires et la régulation des gènes rendent souvent difficile l'obtention d'expression fonctionnelle. L'optimisation des gènes et l'utilisation de systèmes d'expression spécialisés sont essentiels pour une expression réussie des gènes de mammifères dans les bactéries.
