DE19509169C2 - Primer and alpha-fetoprotein produced with the aid of such a primer - Google Patents
Primer and alpha-fetoprotein produced with the aid of such a primerInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Primer, der insbesondere zur gentechnischen Herstellung von alpha-Fetoprotein einsetz bar ist.The invention relates to a primer, in particular used for the genetic engineering of alpha-fetoprotein is cash.
Aus der US 5 206 153 (Chemical Abstracts, Band 119, 1993, Seite 298) ist ein Verfahren zur Herstellung von mensch lichem alpha-Fetoprotein bekannt, bei dem mittels trans genischer Hefezellen mit dem Signalpeptit von alpha-Feto protein von Ratten verbundenes menschliches alpha-Feto protein erzeugt wird.From US 5 206 153 (Chemical Abstracts, Volume 119, 1993, Page 298) is a process for manufacturing human Lich alpha fetoprotein known in which by means of trans genetic yeast cells with the signal peptite of alpha-feto protein-bound human alpha feto protein is produced.
Primer sind kurze einzelsträngige Nukleotidsequenzen, die als Replikationsstartpunkt zur DNA-Synthese dienen. Sie lassen sich unter anderem zur cDNA-Synthese einsetzen, bei der von eukaryontischer, polyadenylierter mRNA ausgegangen wird. Dar über hinaus sind Primer bei der PCR (Polymerase-Kettenreak tion) von Bedeutung.Primers are short single-stranded nucleotide sequences that are called Starting point of replication for DNA synthesis. You leave are involved in cDNA synthesis, among others, in which eukaryotic, polyadenylated mRNA is assumed. Dar In addition, primers in PCR (polymerase chain cracks tion) of importance.
Die Wahl eines geeigneten Primers ist häufig ausschlaggebend für den Ablauf der Polymerase-Reaktion und für die Bildung des gewünschten Polynukleotidstranges. Will man beispiels weise aus einem Gemisch verschiedener mRNA- oder DNA-Frag mente zur Klonierung nur bestimmte Fragmente auswählen und auf das Anlegen einer umfangreichen Genbank verzichten, muß versucht werden, nur die interessierende DNA zu amplifizie ren.The choice of a suitable primer is often decisive for the course of the polymerase reaction and for the formation of the desired polynucleotide strand. For example, wise from a mixture of different mRNA or DNA frag select only certain fragments for cloning and not have to create an extensive gene bank attempts are made to amplify only the DNA of interest ren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen sol chen Primer bereitzustellen, der einen geeigneten Replikati onsstartpunkt für die DNA-Synthese bietet. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, durch Verwendung eines solchen Primers die gentechnische Herstellung von alpha-Feto protein zu begünstigen. The object of the present invention is therefore a sol Chen primer to provide a suitable replicate starting point for DNA synthesis. In particular is it object of the present invention, by using a such primers the genetic engineering of alpha-feto favor protein.
Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der gestellten Aufgabe durch einen Primer zur Synthese eines Polynukleotidstranges, ausgewählt aus der Gruppe der Oligo-NukleotideAccording to the invention, the task is solved by a primer for the synthesis of a polynucleotide strand, selected from the group of oligo nucleotides
- a) 5′ -CCCGGATCCAACAAAATAACTAGCAACCATGAa) 5 ′ -CCCGGATCCAACAAAATAACTAGCAACCATGA
- b) 5′ -CGGGTCCCAAAATTTTTCATTAb) 5 ′ -CGGGTCCCAAAATTTTTCATTA
- c) 5′ -CCCAAGCTTCGTTTTGTCTTCTCTTCCCCc) 5 ′ -CCCAAGCTTCGTTTTGTCTTCTCTTCCCC
- d) 5′ -TTTTGGGACCCGAACTTTCCAd) 5 ′ -TTTTGGGACCCGAACTTTCCA
wobei A = Adenin, T = Thymin, G = Guanin und C = Cytosin be deutet.where A = adenine, T = thymine, G = guanine and C = cytosine points.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird hier bei ein Gemisch der Oligo-Nukleotide a) bis d) eingesetzt, wobei insbesondere die Primerpaare a) + b) und c) + d) ver wendet werden. Hierdurch läßt sich eine wesentliche Verbesse rung der cDNA-Synthese sowie der PCR erreichen, verbunden mit einer spezifischen DNA-Amplifikation.According to a preferred embodiment of the invention used in a mixture of oligo nucleotides a) to d), where in particular the primer pairs a) + b) and c) + d) ver be applied. This allows a significant improvement cDNA synthesis and PCR, associated with a specific DNA amplification.
Die erfindungsgemäßen Primer eignen sich zur Klonierung von DNA. Hierbei kann die DNA im Grunde eine beliebige Nukleotid folge besitzen. Gute Ergebnisse wurden insbesondere bei der Klonierung von DNA erhalten, die alpha-Fetoprotein (AFP) ko diert.The primers according to the invention are suitable for cloning DNA. Here, the DNA can basically be any nucleotide own a consequence. Good results have been achieved especially with the Cloning of DNA obtained, the alpha-fetoprotein (AFP) ko dated.
Die AFP kodierende DNA besitzt hierbei eine Sequenz gemäß Fig. 1 oder 2, wobei auch Modifikationen der DNA beispiels weise durch Deletion, Substitution, Addition, Invertion oder Inversion von Nukleotiden möglich sind. In Fig. 1 ist die AFP-Sequenz und in Fig. 2 die Operon-sequenz dargestellt.The AFP-encoding DNA here has a sequence according to FIG. 1 or 2, and modifications of the DNA, for example by deletion, substitution, addition, inversion or inversion of nucleotides, are also possible. In Fig. 1, the AFP sequence and in Fig. 2, the operon sequence shown.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Ver fahren zur Herstellung eines Proteins unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Primers oder eines Gemisches dieser Primer sowie das auf diese Weise hergestellte Protein. Dieses Pro tein kann insbesondere alpha-Fetoprotein mit einer Ami nosäure-Sequenz gemäß Fig. 3 sein, wodurch es möglich ist, das natürlich gewonnene alpha-Fetoprotein zu ersetzen, so daß vor allem die Gefahr pathogener Verunreinigungen im Produkt vermieden wird. Das entsprechend gentechnisch hergestellte alpha-Fetoprotein läßt sich aufgrund seiner Reinheit unter anderem zur Immundiagnostik einsetzen.The present invention therefore also relates to a process for the production of a protein using a primer according to the invention or a mixture of these primers and the protein produced in this way. This pro tein can in particular be alpha-fetoprotein with an amino acid sequence according to FIG. 3, which makes it possible to replace the naturally obtained alpha-fetoprotein, so that, above all, the risk of pathogenic impurities in the product is avoided. Due to its purity, the genetically engineered alpha-fetoprotein can be used, among other things, for immunodiagnostics.
Anhand des in Fig. 4 gezeigten Klonierungsschemas wird die vorliegende Erfindung nachfolgend näher erläutert.The present invention is explained in more detail below with the aid of the cloning scheme shown in FIG. 4.
Im gezeigten Beispiel wird von genomischer DNA ausgegangen, die das Gen für menschliches alpha-Fetoprotein trägt. Die Struktur dieses Gens ist in für Eukaryonten typischer Weise in Exons und Introns gegliedert, so daß nach dem Spleißen des primären Transkriptionsproduktes die polyadenylierte mRNA entsteht. Von dieser mRNA läßt sich durch reverse Transkrip tion wiederum DNA erzeugen, die sogenannte cDNA. Diese cDNA besitzt gegenüber der genomischen Ausgangs-DNA vollständige exprimierbare kodierende Sequenzen, die sich bevorzugt zur Klonierung eignen.The example shown is based on genomic DNA, which carries the gene for human alpha-fetoprotein. The The structure of this gene is typical for eukaryotes divided into exons and introns, so that after splicing the primary transcription product is the polyadenylated mRNA arises. This mRNA can be reverse transcribed tion in turn generate DNA, the so-called cDNA. This cDNA possesses complete genomic DNA expressible coding sequences, which are preferably the Cloning are suitable.
Bei der Herstellung der cDNA besteht allgemein das Problem, daß bei Verwendung unspezifischer Oligo-d(T)-Primer sehr ver schiedene Klone erhältlich sind, aus denen beispielsweise mittels Hybridisierung oder Immundetektion diejenigen ausge wählt werden müssen, die das interessierende Gen enthalten.The general problem with producing the cDNA is that when using non-specific oligo-d (T) primers very ver different clones are available, for example by means of hybridization or immunodetection must be chosen that contain the gene of interest.
Um diesen Aufwand zu vermeiden, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein sowohl für die Herstellung der cDNA als auch für die Anwendung der PCR spezifischer Primer eingesetzt, der aus der Gruppe der oligo-NukleotideTo avoid this effort, according to the present Invention both for the preparation of the cDNA as well used for the application of the PCR specific primer from the group of oligo nucleotides
- a) 5′-CCCGGATCCAACAAAATAACTAGCAACCATGAa) 5′-CCCGGATCCAACAAAATAACTAGCAACCATGA
- b) 5′-CGGGTCCCAAAATTTTTCATTAb) 5′-CGGGTCCCAAAATTTTTCATTA
- c) 5′-CCCAAGCTTCGTTTTGTCTTCTCTTCCCCc) 5′-CCCAAGCTTCGTTTTGTCTTCTCTTCCCC
- d) 5′-TTTTGGGACCCGAACTTTCCAd) 5′-TTTTGGGACCCGAACTTTCCA
ausgewählt ist.is selected.
Hierbei ist es vorteilhaft, für die Replikation der Nukleo tidstränge jeweils Primerpaare zu verwenden und zwar vorzugs weise die Primerpaare a) + b) und c) + d). Infolge der DNA- Polymerisation entstehen so jeweils zwei sich überlappende DNA-Fragmente, die im nächsten Schritt zur Insertion in einem geeigneten Vektor verwendbar sind. Als Klonierungsvektor kann beispielsweise das Plasmid pMGCAFP dienen.Here it is advantageous for the replication of the nucleo tid strands to use primer pairs, preferably assign the primer pairs a) + b) and c) + d). As a result of the DNA Polymerization thus results in two overlapping ones DNA fragments used in the next step for insertion in a suitable vector can be used. Can be used as a cloning vector for example, the plasmid pMGCAFP serve.
Zur Expression des AFP-Gens erfolgt anschließend eine Über führung des Gens in eine Wirtszelle, insbesondere eine menschliche Zelle, eine Hühner- oder Rinderzelle. Bedient man sich hierbei der Transduktion, wird die rekombinierte cDNA zunächst in ein Virusgenom integriert. Vorzugsweise dient hierzu das Vaccinia-Virus, mit dem die Wirtszelle anschließ end infiziert werden kann. Die Wirtszelle exprimiert dann das fremde AFP-Gen und scheidet das gebildete AFP in das um gebende Medium aus.The expression of the AFP gene is then followed by an over delivery of the gene into a host cell, especially a human cell, a chicken or cattle cell. One serves the transduction, the recombined cDNA initially integrated into a virus genome. Preferably serves the vaccinia virus with which the host cell connects can finally be infected. The host cell then expresses the foreign AFP gene and changes the AFP formed into that issuing medium.
Bei Verwendung von Säugerzellen als Wirtszellen konnte eine AFP-Konzentration im Kulturmedium von 6% bezogen auf die Ge samtproteine nachgewiesen werden. Das entspricht einer Kon zentration von 1000 ME/ml. Durch übliche Reinigungsverfahren, z. B. durch Dialyse, läßt sich der prozentuale Anteil des AFP bezogen auf die Gesamtproteine weiter steigern. Schließlich läßt sich das AFP über Affinitätschromatographie auch voll ständig reinigen.When using mammalian cells as host cells, one could AFP concentration in the culture medium of 6% based on the Ge velvet proteins are detected. This corresponds to a con concentration of 1000 ME / ml. By usual cleaning procedures, e.g. B. by dialysis, the percentage of AFP further increase based on total proteins. Finally the AFP can also be full using affinity chromatography clean constantly.
Claims (7)
- a) 5′-CCCGGATCCAACAAAATAACTAGCAACCATGA
- b) 5′-CGGGTCCCAAAATTTTTCATTA
- c) 5′-CCCAAGCTTCGTTTTGTCTTCTCTTCCCC
- d) 5′-TTTTGGGACCCGAACTTTCCA
- a) 5′-CCCGGATCCAACAAAATAACTAGCAACCATGA
- b) 5′-CGGGTCCCAAAATTTTTCATTA
- c) 5′-CCCAAGCTTCGTTTTGTCTTCTCTTCCCC
- d) 5′-TTTTGGGACCCGAACTTTCCA
- - Gewinnung von mRNA als Transkriptionsprodukt des für das Protein kodierenden Gens
- - Umwandlung der mRNA durch reverse Transkriptase in cDNA mit der Möglichkeit zur anschließenden Amplifikation unter Verwendung eines Primers oder eines Gemisches von Primern nach Anspruch 1 oder 2
- - Klonieren der cDNA mittels geeigneter Vektoren
- - Exprimieren des Protein kodierenden Gens in einer Säugerzelle.
- Obtaining mRNA as a transcription product of the gene coding for the protein
- Conversion of the mRNA by reverse transcriptase into cDNA with the possibility of subsequent amplification using a primer or a mixture of primers according to claim 1 or 2
- - Cloning of the cDNA using suitable vectors
- - Expressing the protein coding gene in a mammalian cell.
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