III.1.1) E. coli :
Avantages : sa génétique est très
bien connue. De nombreux vecteurs plasmidiques ont été construits
et sont donc disponibles afin d'insérer et d'exprimer un gène
étranger au sein de la bactérie. Elle est par ailleurs facile
à utiliser, se prête très bien à la culture de masse
en fermenteur. Enfin, les taux d'expression obtenus sont élevés,
c'est-à-dire qu'elle permet de produire des quantités
appréciables de protéines (jusqu'à plusieurs grammes par
litre).
Inconvénients : sécrétant mal les
protéines, il est souvent nécessaire de "casser" la
bactérie afin de récupérer la protéine (ce qui pose
des problèmes de purification et nécessite parfois des
étapes de solubilisation et de renaturation..., quelquefois au
détriment des rendements). Autre inconvénient majeur : E.
coli n'effectue pas les modifications post-traductionnelles des
protéines (en particulier la glycosylation, la carboxylation, etc.), qui
constituent souvent une condition nécessaire pour l'activité de
la protéine. Enfin, E. coli étant une
entérobactérie, il est donc nécessaire de s'assurer de
l'absence d'endotoxines dans les protéines purifiées. (17).
III.1.2) Saccharomyces cerevisiae :
Il s'agit de la levure de boulanger, utilisée
depuis des millénaires dans l'alimentation humaine.
Avantages : son matériel génétique
est simple et elle ne présente aucune toxicité. Bons vecteurs
d'expression disponibles aujourd'hui. Les taux d'expression des
protéines sont relativement intéressants (de l'ordre de centaines
de milligrammes par litre). La levure est capable de fabriquer des
protéines complexes et de réaliser des modifications
post-traductionnelles (glycosylation, phosphorylation, acylations...).
Inconvénients : le problème majeur pour
les protéines synthétisées dans
Saccharomyces cerevisiae est l'hyperglycosylation des
protéines produites. Les protéines sont souvent obtenues à
l'intérieur du cytoplasme nécessitant ainsi de casser la cellule
afin de les récupérer. La sécrétion est possible,
mais en général au détriment du rendement. Elle fonctionne
bien pour des petits polypeptides tels que l'insuline, mais beaucoup moins bien
pour de grandes protéines. (17).
III.1.3) Les cellules CHO (Chinese Hamster Ovary)
Avantages : méthode déjà
employée dans la production d'un vaccin contre l'hépatite B, les
cellules CHO se prêtent très bien à la culture en masse
dans le bioréacteur. Un avantage discriminant de ces cellules
réside dans leur capacité à synthétiser des
protéines complexes de poids moléculaire élevé.
Certains vecteurs d'expression (BPV -Bovine Papilloma Virus-, SV40...)
permettent d'introduire et de faire exprimer des gènes humains dans ces
cellules
Inconvénients : rendement faible (de l'ordre de
10 milligrammes par litre au maximum). Par ailleurs, les cellules CHO
s'avèrent fragiles et leur culture est plus onéreuse. (18).
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