zum Directory-modus

Klonierung

Pflanzliche und tierische Zellen als Wirtssysteme

Auch pflanzliche und tierische Zellen können als Wirtssysteme für die heterologe Genexpression herangezogen werden. Die Produktion von rekombinanten Proteinen erfolgt bei tierischen Zellen zumeist in Zellkultur - ein Verfahren, das zwar sehr kostenintensiv, aber auch mit hoher Expressionseffizienz verbunden ist.

Große Fortschritte wurden in den letzten Jahren mit rekombinanten Viren erreicht, deren Wirtsspektrum ausschließlich auf Insektenzellen beschränkt ist. Dabei handelt es sich um rekombinante Baculoviren (AcMNPV, Autographa californica Multiple Nuclear Polyhedrosis Virus), die Insektenzellen der Art Spodoptera frugiperda infizieren können. Die Produktion der heterologen Proteine kann sowohl durch Infektion von Insekten-Zellkulturen als auch direkt in den Insektenlarven erfolgen.

Die Genexpression in Säugerzellkulturen ist gut etabliert, sie erfolgt z.B. in der von Affen-Nierenzellen abgeleiteten COS-Zelllinie oder in CHO (chinese hamster ovary)-Zellen. Die DNA-Sequenzen werden zumeist durch Infektion mit rekombinanten viralen Vektoren (SV-40-, Papilloma- und Retrovirus-Systemen) in die Zellen eingeschleust.

Bei Pflanzen sind Methoden des Agrobacterium-vermittelten Gentransfers gut etabliert. Dabei erfolgt der Gentransfer über die so genannte T-DNA des Bakteriums Agrobacterium tumefaciens in die chromosomale DNA der pflanzlichen Zelle. Im Vergleich zur kostenspieligen tierischen Zellkultivierung lassen sich Pflanzen relativ billig anbauen. Allerdings entfällt aufgrund der enormen pflanzlichen Biomasse der Großteil der Kosten für die biotechnische Proteinproduktion hier auf die Aufreinigung des Produktes nach der Biosynthese. Daher ist noch nicht abzusehen, ob es zu einem kommerziellen Einsatz von Pflanzen als Bioreaktor kommen wird. Auch die Herstellung von heterologen Proteinen in pflanzlichen Zellkulturen ist noch nicht so ausgereift, um ein mit tierischen Systemen vergleichbares Expressionsniveau zu erreichen.

Seite 7 von 11