APEX: expresión automatizada de proteínas en Escherichia coli

Área de la Ciencia:

• Biotecnología
• Biología molecular
• Ingeniería microbiana

Sus antecedentes:

• Escherichia coli (E. coli) es un huésped primario para la producción de proteínas recombinantes debido a su rápido crecimiento y capacidad de tratamiento genético.
• Los protocolos de expresión de proteínas de E. coli existentes a menudo consumen mucho tiempo, consumen muchos recursos y son propensos a errores del operador, lo que dificulta las aplicaciones de alto rendimiento.
• Se necesitan sistemas automatizados, reproducibles y fáciles de usar para la expresión eficiente de proteínas heterólogas en E. coli.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y validar una tubería automatizada, la expresión automatizada de proteínas (APEX), para la producción de proteínas recombinantes de alto rendimiento en E. coli.
• Aprovechar la plataforma OT-2 de Opentrons para una automatización precisa y reproducible de los flujos de trabajo de manipulación microbiana y expresión de proteínas.
• Crear un sistema personalizable y fácil de usar que se adapte a las diversas necesidades de investigación sin requerir conocimientos de codificación.

Principales métodos:

• Desarrollo del oleoducto APEX utilizando la plataforma de manejo de líquidos Opentrons OT-2.
• Configuración de APEX para la transformación automática por choque térmico, el recubrimiento selectivo, el muestreo de colonias y el microcultivo.
• Automatización de la inducción de la expresión de proteínas y las etapas de procesamiento posterior dentro del marco APEX.
• Validación de la transformación automatizada con plásmidos de entre 2,7 y 17,7 kb y expresión de proteínas de entre 27 y 222 kDa.

Principales resultados:

• Implementación exitosa de APEX para la producción automatizada de proteínas recombinantes en E. coli con alta precisión y reproducibilidad.
• Demostración de la capacidad de APEX para manejar diversos tamaños de plásmidos y expresar una amplia gama de pesos moleculares de proteínas.
• APEX automatiza efectivamente los pasos clave, incluida la transformación, el recubrimiento, la selección de colonias y la inducción, reduciendo el trabajo manual y los errores potenciales.
• El sistema requiere modificaciones mínimas de hardware en la plataforma OT-2, lo que la hace rentable y accesible.

Conclusiones:

• APEX proporciona una solución robusta y automatizada para la expresión de proteínas recombinantes de alto rendimiento en E. coli.
• La tubería automatizada mejora significativamente la eficiencia, la reproducibilidad y la accesibilidad en comparación con los métodos tradicionales.
• APEX es una plataforma modular y fácil de usar que puede ser fácilmente adoptada por los investigadores sin habilidades especializadas de programación.
• La disponibilidad de APEX como código abierto facilita su uso generalizado y su posterior desarrollo en la comunidad científica.