SuomeksiEnglanniksi
Annales Universitatis Turkuensis

Methods of genetic diversity creation and functional display for directed evolution experiments

Huovinen Tuomas

Aiemmin vasta-aineita on tuotettu piikittämällä koe-eläimiin kohdemolekyyliä ja keräämällä immuunipuolustusreaktion seurauksena muodostuneet vasta-aineet talteen eläimen verestä.

– Nyt sama työ voidaan tehdä virusten ja bakteerien avulla ilman eläinkokeita. Vasta-ainemolekyylit ilmennetään kolibakteeria isäntänään käyttävän viruksen pinnalle ja niistä seulotaan kohdetta tunnistavia vasta-aineviruspartikkeleja biokullanhuuhdonnaksi kutsutulla tekniikalla, Tuomas Huovinen sanoo.

Tätä faaginäyttötekniikaksi kutsuttua menetelmää on käytetty hyödyksi maailman laboratorioissa jo 20 vuoden ajan. Huovisen väitöskirjan tuore havainto löytyykin bakteeriviruksen pinnalle ilmennetyistä vasta-ainemolekyyleistä.

– Nuo viisi miljardia vasta-ainemolekyylivarianttia on luotu yhdestä synteettisestä geenistä monimuotoistamalla sitä koeputkessa ennalta asetetun suunnitelman mukaisesti.

Vasta-aineet kasvattavat suosiota lääkekehityksessä

Huovinen kaivoi vasta-ainekirjastoista niiden toiminnallisuuden arvioimiseksi sitojamolekyylejä muun muassa eturauhassyöpämarkkerina tunnetulle PSA-proteiinille, mikrokystiini-sinilevämyrkylle ja sormustinkukassa esiintyvälle digoksigeniini-yhdisteelle, jota käytetään myös sydänlääkinnässä.

– Näitä kirjastosta löydettyjä vasta-aineita voidaan jatkojalostaa käytettäväksi esimerkiksi eturauhassyövän seulontaan, juoma- ja uimavesien laaduntarkkailuun tai tutkimustyökaluksi, Huovinen kertoo.

Vasta-aineet ovat myös nouseva lääkeaineiden luokka ja nykyisin esimerkiksi reumanhoidossa käytettävä Humira (Adalimumab), joka on eristetty faaginäyttötekniikan avulla vasta-ainekirjastosta, kuuluu maailman myydyimpien lääkkeiden joukkoon.

Koska myös Turun yliopiston biokemian laitoksella kehitetty kirjasto perustuu ihmisen vasta-ainemolekyyleihin, se on myös mahdollinen lähde uusille lääkeaineille.

Vasta-ainekirjastohanke on esimerkki synteettisen biologian mahdollisuuksista

Väitöskirjatyössä havaittiin, että samasta vasta-ainemolekyylistä voidaan luoda toisistaan toiminnallisesti poikkeavia vasta-ainejoukkioita eli kirjastoja. Tämä voidaan tehdä, muuntelemalla vasta-ainemolekyyliä ja suunnittelemalla tarkkaan kuhunkin paikkaan sallittavat aminohapot ominaisuuksiensa perusteella.

Toinen luoduista kirjastoista oli erityisen hyvä lähde proteiineja tunnistavien vasta-aineiden löytämisessä. Toinen oli puolestaan toimivampi kirjasto, kun kohteena olivat pienet molekyylit ja peptidit.

– Aiemmin maailmalla on luotu joitakin tällaisia monimuotoisuuden suhteen kohdennettuja vasta-ainekirjastoja esimerkiksi fosfaattiryhmiä sisältävien proteiinien ja pienmolekyylien tunnistamiseen, mutta tämä hanke on toistaiseksi laajin esimerkki suunnittelun mahdollisuuksista kohdennettujen kirjastojen alalla. Nämä suunnitelman pohjalta luodut vasta-ainekirjastot ovat esimerkki alkavasta synteettisen biologian aikakaudesta, missä keskeisessä osassa ovat modernin geenitekniikan menetelmät, Huovinen sanoo.

Väitöskirja on englanninkielinen.

Tuotenumero:9789512956258
Ulkoasu:nid.
Tekijä:Huovinen Tuomas
Laajuus:179 s.
ISBN:9789512956258
Julkaisuvuosi:2013
Sarja:AI osa 480
15,00 €
(sis. ALV 10%)


13,64 €
(ALV 0%)
Määrä: kpl