Protein productionProtein production is the biotechnological process of generating a specific protein. It is typically achieved by the manipulation of gene expression in an organism such that it expresses large amounts of a recombinant gene. This includes the transcription of the recombinant DNA to messenger RNA (mRNA), the translation of mRNA into polypeptide chains, which are ultimately folded into functional proteins and may be targeted to specific subcellular or extracellular locations.
Acide désoxyribonucléique recombinantL'acide désoxyribonucléique recombinant (ADN recombinant ou ADN recombiné) est une molécule d'acide désoxyribonucléique créée en laboratoire composée de séquences nucléotidiques provenant de plusieurs sources créant ainsi des séquences qui n'existent pas dans les organismes vivants. Paul Berg César Milstein Werner Arber La technologie recombinante est maintenant largement utilisée dans des projets de recherches ou de développement.
Purification des protéinesLa purification des protéines est une série de processus divers destinés à isoler une ou plusieurs protéines à partir d'un mélange complexe (cellules, autres particules ou matrices). C'est une étape importante en recherche fondamentale pour la caractérisation de la fonction (études des propriétés), de la structure, sa composition en acide aminé et des interactions d'une protéine d'intérêt, mais aussi en recherche appliquée et industrie pour préparer des matières et réactifs.
TransgèneUn transgène est la séquence isolée d'un gène, transférée d'un organisme à un autre, lors de la mise en œuvre de la transgenèse. Cette modification peut altérer le comportement génétique de l'organisme (p. ex. production d'une nouvelle protéine). En agronomie, on parle de gène d’intérêt permettant de faire exprimer à un organisme un caractère choisi ; par exemple, on peut chercher à rendre une plante résistante à un antibiotique ou à augmenter sa teneur en vitamines.
Protéine de fusionUne protéine de fusion est une protéine artificielle obtenue par la combinaison de différentes protéines, ou partie de protéines. Elle est obtenue à la suite de la création par recombinaison de l'ADN d'un gène comportant les cadres de lecture ouverts correspondant aux protéines ou parties de protéines désirées. Les protéines de fusion peuvent également être appelées protéines chimères. Une des applications les plus connues des protéines de fusion est la fusion d'une protéine d'intérêt à une protéine fluorescente.
Pharming (biologie)Pharming, a portmanteau of "farming" and "pharmaceutical", refers to the use of genetic engineering to insert genes that code for useful pharmaceuticals into host animals or plants that would otherwise not express those genes, thus creating a genetically modified organism (GMO). Pharming is also known as molecular farming, molecular pharming or biopharming. The products of pharming are recombinant proteins or their metabolic products.
Vaccin à ARNUn vaccin à ARN, ou vaccin à ARN messager, est un type de vaccin activant le système immunitaire adaptatif au moyen d'ARN messagers dont la séquence nucléotidique code une protéine identique ou semblable à un antigène d'agent pathogène ou à un . Cette protéine est produite directement dans les cellules cibles par traduction de l'ARN messager contenu dans le vaccin, et est reconnue par le système immunitaire de l'organisme, qui réagit en produisant des anticorps dirigés contre l'agent pathogène ou le cancer qu'on cherche à neutraliser.
Cellule CHOvignette|Cellules CHO vues au microscope à contraste de phase. Les cellules CHO sont une lignée cellulaire issue d'ovaires de hamster de Chine (Cricetulus griseus) couramment utilisée en recherche dans le domaine médical, en biotechnologie et par l'industrie pharmaceutique pour la production de protéines thérapeutiques. Elles ont été introduites dans les années 1960, à partir d'une lignée isolée en 1957, comme culture cellulaire monocouche nécessitant l'adjonction de proline dans leur milieu de culture.
Facteur de croissance des fibroblastesvignette|Structure d'un facteur de croissance de fibroblastes humain () Les facteurs de croissance des fibroblastes (ou FGF, sigle anglais de fibroblast growth factor) forment une famille comportant 23 protéines identifiées à ce jour chez l'homme (FGF1, FGF2... FGF23) . Ce sont des protéines qui activent la migration et la multiplication de cellules cibles. Ces facteurs sont généralement sécrétés par des fibroblastes.
Conférence d'AsilomarLa conférence d'Asilomar a été organisée en 1975 par Paul Berg (futur prix Nobel de chimie en 1980). Elle appelait à la mise en place d'un moratoire sur les manipulations génétiques, afin d'éviter que des bactéries génétiquement modifiées puissent se disperser dans l'environnement. Paul Berg avait envisagé d’insérer dans une bactérie Escherichia coli un gène du virus SV40, connu comme étant cancérigène. Or E. coli est commune dans l'environnement et notamment dans notre tube digestif.
Histone désacétylaseUne histone désacétylase (abrégé HDAC) est une enzyme catalysant la perte du groupement acétyl sur la queue N-terminale d'une histone. Leur rôle est l'inverse de celui tenu par les histone acétyltransférases. Les histone désacétylases jouent un rôle important dans la régulation de l'expression génétique. thumb|right|(Dés)acétylation d'un histoneVert : chaîne polypeptidiqueBleu : chaine latérale (Lys)Orange : groupement modifiable D'une manière générale, l'intervention des HDAC entraîne une baisse d'expression au niveau des zones concernées du génome.
TransfectionOn appelle transfection le processus de transfert de gènes, c'est-à-dire l'introduction de matériel génétique exogène dans des cellules eucaryotes, n’utilisant pas comme vecteur un virus, par opposition à la transduction. À noter que le terme « transfection » est assez analogue au processus de transformation bactérien, mais ce terme n'a pas été appliqué aux cellules animales, du fait de son association à un phénotype altéré et une croissance anarchique (en clair, d'un stade précancéreux).
Molecular cloningMolecular cloning is a set of experimental methods in molecular biology that are used to assemble recombinant DNA molecules and to direct their replication within host organisms. The use of the word cloning refers to the fact that the method involves the replication of one molecule to produce a population of cells with identical DNA molecules. Molecular cloning generally uses DNA sequences from two different organisms: the species that is the source of the DNA to be cloned, and the species that will serve as the living host for replication of the recombinant DNA.
Plasmidevignette|Schéma représentant une bactérie contenant des plasmides. En microbiologie et en biologie moléculaire, un plasmide est une molécule d'ADN distincte de l'ADN chromosomique, capable de réplication autonome et non essentielle à la survie de la cellule. Les plasmides sont bicaténaires (constitués de deux brins complémentaires) et généralement circulaires. On les trouve presque exclusivement dans les bactéries et parfois dans d'autres micro-organismes comme le plasmide 2Mu que l'on trouve dans la levure Saccharomyces cerevisiae (levure de boulangerie), un eucaryote unicellulaire.
Facteur de transcriptionvignette|upright=2.2|Schéma simplifié du mécanisme d'un activateur. Un facteur de transcription est une protéine nécessaire à l'initiation ou à la régulation de la transcription d'un gène dans l'ensemble du vivant (procaryote ou eucaryote). Elle interagit avec l'ADN et l'ARN-polymérase. Il existe une classification complexe des facteurs de transcription. Les facteurs généraux de la transcription, impliqués dans la composition de la machinerie transcriptionnelle basale organisée autour de l'ARN polymérase II.
Facteur de croissanceEn biologie, un facteur de croissance métabolique est une substance organique nécessaire à la croissance d'un organisme ou microorganisme, à l'exclusion de la source de carbone et d'énergie, substance qu'il ne peut synthétiser ou ne peut synthétiser en quantités suffisantes. Attention, il existe aussi des facteurs de croissance utilisés dans les cultures de cellules eucaryotes qui sont le plus souvent des agents mitogènes.
Régulation de l'expression des gènesLa régulation de l'expression des gènes désigne l'ensemble de mécanismes mis en œuvre pour passer de l'information génétique incluse dans une séquence d'ADN à un produit de gène fonctionnel (ARN ou protéine). Elle a pour effet de moduler, d'augmenter ou de diminuer la quantité des produits de l'expression des gènes (ARN, protéines). Toutes les étapes allant de la séquence d'ADN au produit final peuvent être régulées, que ce soit la transcription, la maturation des ARNm, la traduction des ARNm ou la stabilité des ARNm et protéines.
Histone deacetylase inhibitorHistone deacetylase inhibitors (HDAC inhibitors, HDACi, HDIs) are chemical compounds that inhibit histone deacetylases. HDIs have a long history of use in psychiatry and neurology as mood stabilizers and anti-epileptics. More recently they are being investigated as possible treatments for cancers, parasitic and inflammatory diseases. To carry out gene expression, a cell must control the coiling and uncoiling of DNA around histones.
Transcription factor JunTranscription factor Jun is a protein that in humans is encoded by the JUN gene. c-Jun, in combination with protein c-Fos, forms the AP-1 early response transcription factor. It was first identified as the Fos-binding protein p39 and only later rediscovered as the product of the JUN gene. c-jun was the first oncogenic transcription factor discovered. The proto-oncogene c-Jun is the cellular homolog of the viral oncoprotein v-jun (). The viral homolog v-jun was discovered in avian sarcoma virus 17 and was named for ju-nana, the Japanese word for 17.
Extinction de gèneL'extinction de gène est un processus épigénétique de régulation de l'expression des gènes empêchant la production d'une protéine à partir d'un gène. Il s’agit d’un ancien mécanisme eucaryote de régulation qui est donc retrouvé dans un grand nombre de cellules animales ou végétales. Ces processus interviennent à deux niveaux : soit le processus affecte le gène, et en empêche la transcription, on parle alors d'extinction transcriptionnelle (TGS, transcriptional gene silencing) ; soit il affecte l'ARN messager et en empêche la traduction.
