Rekombinantne valk

Rekombinantne valk on valk, mille tootmiseks kasutatakse rekombinantse DNA ehk tehis-DNA tehnoloogiat. Tehnoloogia sai nimetuse ensüümide rekombinaaside järgi, mis katalüüsivad DNA teatud lõikudes n-ö vahetusreaktsioone, võimaldades ühe nukleotiidijärjestuse suunatud ja selektiivset sisestamist teise nukleotiidijärjestuse sisse. 

Valgu aminohappelist järjestust kodeeriv DNA lõik kloonitakse nn eskpressioonivektorisse – see on suurem rõngakujuline sünteetiline DNA molekul, mis sisaldab geeniekspressiooni käivitamiseks vajalikku promootorit ja muid elemente (nt vektorit sisaldavate rakkude selektsiooniks vajalikku geeni, mis tagab rakkude resistentsust antibiootikumide suhtes). Seejärel toimub transfektsioon, st ekspressioonivektor sisestatakse soovitud rakkudesse (nt bakteri- või imetajarakkudesse), mis kasvavad organismiväliselt rakukultuuris (kuigi olenevalt kasutatavatest rakkudest ja DNA sisestamise täpsemast moodusest kasutatakse ka mõisteid transformatsioon või transduktsioon). Selleks rakendatakse kuumašokki, elektroporatsiooni, spetsiaalseid keemilisi reagente (nn transfektsioonireagendid) või nakatamist viirusega (kui ekspressioonivektor on lisaks sisestatud viiruse genoomi). Transfekteeritud rakkudes võib rekombinantne DNA lülituda raku genoomi, kuid sagedamini jääb ekspressioonivektor genoomiväliseks. 

Rekombinantse valgu tootmisel kasutatakse ära raku võimet toota DNA kodeeriva järjestuse põhjal mRNA-d ning selle pealt valku, kui ekspressioonivektoris kasutatud promootor on rakkude jaoks sobilik. Sel viisil saab ühe bioloogilise liigi rakkudes toota kas samale liigile või muule liigile omaseid valke (nt soolekepikese rakkudes saab toota inimese valku) või hoopis tehisvalke. Samas tuleb arvestada, et rakkude valik määrab ka valguga rakus teostavate translatsioonijärgsete modifikatsioonide (nt glükosüülimine, fosforüülimine) võimalikkuse ja/või ulatuse.

Rekombinantsete valkudena toodetakse tänapäeval suur osa ravimitena kasutatavatest valkudest: nt insuliin diabeedi raviks, folliikuleid stimuleeriv hormoon viljatusraviks ja teatud valgulised vaktsiinid viirushaiguste ennetusraviks (sh B-hepatiidi vastu või inimese papilloomiviiruse nakkuse vastu).

Viited 

Biotehnoloogia
DNA
Rakubioloogia
Valgud