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 今世紀のもっとも偉大な発見である万能細胞、iPS細胞が体細胞に数種類の遺伝子を導入することによって作製されることは、あまりにも有名な事実です。もちろんこのiPS細胞を作製するためには、遺伝子を操作する技術が必要不可欠でした。そこでここでは遺伝子を操作する基本的な技術について簡単に説明しておきましょう。

 

 1970年前後、相次いで発見されたものに制限酵素逆転写酵素があります。制限酵素はDNAのある特定の塩基配列を認識して切断するもので、目的お遺伝子を切りだすときに使用します。一方、逆転写酵素は、一般に信じられていた「DNAからRNAがつくられるだけでその逆は怒らない」という仮説をくつがえし、RNA(メッセンジャーRNA:mRNA)からDNA(相補的DNA:cDNA)がつくられるときに働く酵素です。これらの発見は遺伝子を操作する技術を飛躍的に進歩させ、目的とする遺伝子が自由に調製できるようになったのです。

 

 ちなみに制限酵素と逆転写酵素の発見それぞれに対し、ノーベル賞が贈られています。なお、ここれ得られたDNA断片は、DNAの切れ目をつなぐ酵素であるリガーゼを用いてベクター(DNA断片の運び役、つまり遺伝子の運び役)と結合させます。

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 このベクターを大腸菌や酵母などの宿主細胞に入れ、目的の遺伝子を増やします(DNAのクローニングといいます)。また、ウイルスベクターなどを用いてヒトを含む動物細胞や受精卵へ導入し、宿主由来のDNAに目的とするDNA断片を組み込ませることも可能です。iPS細胞では目的とする遺伝子をベクターと結合させて、それを細胞に導入。そして細胞内で目的とする遺伝子のタンパク質がつくられることでiPS細胞を作製しています。

DNAの組み換えDNAの組み換え

 このように細胞だけでなく遺伝子を操作する技術の発展が、世界中で注目しているiPS細胞の発見につながっているのです。

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