Рекомбинантный инсулин является одним из самых значимых примеров генной инженерии. На этой технологии основаны разработка и производство многих других белков медицинского назначения. Инсулин - это гормон, который регулирует уровень глюкозы (сахара) в крови и необходим для поддержания энергетического баланса организма. При некоторых нарушениях функции поджелудочной железы, когда не производится достаточно собственного инсулина, пациенты вынуждены получать инсулин извне, использованный ранее убойных животных, что вызывало некоторые проблемы. Изучение структуры и функции инсулина позволило установить, что белок состоит из двух цепочек: А и В, связанных мостиком дисульфидной связью. Участниками в производстве рекомбинантного инсулина стали Escherichia coli и Saccharomyces cerevisiae. Производство рекомбинантного инсулина происходит в несколько этапов. Сначала требуется получение генетической конструкции. Для этого ген, отвечающий за синтез инсулина, извлекают из организма донора и вставляют его в плинтус выражения, имеющую генетическую инженерию с целью максимальной экспрессии гена. После этого, в центральной части плинтуса выражения вставляются последовательности, учитывающие механизм секреции и способность к ферментации выбранного хозяина выражения. Для получения цепочки А и В используются различные конструкции, включающие специально подобранные сигнальные последовательности и такие элементы, как ПАУС (последовательность привязки тРНК), чтоб стабилизировать мРНК. Полученные конструкции микроорганизмов исследуют на отсутствие генетических мутаций и дисплазий. Во втором этапе, полученные генетические конструкции вводят в клетки-хозяева (например в E.coli или S.cerevisiae). Эти клетки способны синтезировать рекомбинантный инсулин по мере того, как проходит эмбриальное развитие и клетка делится. Продукт на этапе распространения клеток находится внутри клеточных мембран, поэтому протеин должен быть извлечен и очищен. Это делается путем добавления настойки либо другого агента, который вызывает резкое изменение pH или зондирования полуюшины клеточной стенки, чтобы вызвать реакцию, в котором мембрана открывается и белок выходит наружу. После извлечения белка, проводят его очистку и обработку специальными фильтрами, а также бактериальными или фунгальными рекомбинантными белками, которые могут разгрязнить белок, который вырабатывается в индустриальных масштабах. В третьем, последнем этапе, создается форма рекомбинантного инсулина, которая является экстрактом и прописывается пациентам с диабетом. Есть несколько способов получения конечного продукта, включая изолированные молекулы и пары цепочек, коллоидные решения и суспензии.