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なぜ細菌はヒト遺伝子を発現できるのですか?

バクテリアはヒト遺伝子を発現できますが、ヒト遺伝子を細菌細胞に投げ込み、完全に機能することを期待するほど単純ではありません。その理由は次のとおりです。

1。遺伝コードの違い:

* コドンの使用: 遺伝コードは大部分が普遍的ですが、一部のコドン(アミノ酸をコードする3ベースシーケンス)は、細菌よりもヒトでより頻繁に使用されます。これは、このバイアスのために、ヒト遺伝子が細菌リボソームによって効率的に翻訳されない可能性があることを意味します。

* コドンの開始と停止: タンパク質の始まりと終わりを示す開始と停止コドンも、人間と細菌の間で異なる場合があります。

2。翻訳後の修正:

* タンパク質は、糖分子を追加する(グリコシル化)など、作られた後に修飾を受けることがよくあります。 バクテリアは、ヒトタンパク質が正しく機能するために必要なこれらの複雑な修飾を実行するための機械を欠いていることがよくあります。

3。細胞環境:

* タンパク質は、機能するために3次元形状に適切に折り畳む必要があります。 細菌の細胞環境は、タンパク質の折り畳みや安定性に影響を与える可能性のあるヒト細胞とは大きく異なります。

* ヒトタンパク質は、細菌に存在しない他のヒトタンパク質または細胞構造と相互作用する場合があります。

4。遺伝子調節:

* 遺伝子のオンとオフ(遺伝子調節)も人間とバクテリアの間で異なります。 ヒト遺伝子は、細菌細胞で適切に調節されていない可能性があります。

これらの課題にもかかわらず、細菌はさまざまな理由で人間の遺伝子を発現するために使用できます:

* ヒトタンパク質の産生: 細菌は、糖尿病治療のためのインスリンなどの医療および研究目的で大量のヒトタンパク質を産生するためによく使用されます。これは、上記の課題を克服するために遺伝子と細胞の環境を変更することで可能です。

* 遺伝子治療研究: バクテリアは、遺伝子療法を研究およびテストするためのツールとして使用し、ヒト遺伝子が細胞内でどのように行動して相互作用するかを理解するためのモデルシステムを提供することができます。

したがって、細菌はヒト遺伝子を発現する可能性がありますが、ヒト細胞と細菌細胞の固有の違いを克服するには、重要な工学と最適化が必要です。

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