遺伝子導入
生物の設計図は 遺伝子・DNA にありますDNAからどのようにして生物の体が作られるかというと ＊細胞の核の中に存在するDNAが設計図となり ＊DNAからRNAに情報がうつされて（転写） ＊mRNAを鋳型にしてタンパク質が作られて（翻訳） ＊タンパク質がさまざまな分子を作り ＊さまざまな分子が集まって臓器が作られ こうしてヒトの体ができてきます
その大元の設計図であるDNAに改変を加える技術が 開発され続けてきました ヌクレアーゼ 制限酵素 リガーゼといった DNAを切ったり貼ったりする物質や技術の発見により
DNAを人為的に変化させる「遺伝子工学」という研究分野が 急速に発展しました
＜遺伝子導入＞ 最初に試みられたのが 遺伝子組み換え＝遺伝子導入 です 生物の遺伝子に外から別の遺伝子を組み込むことで 生物の性質を変化させる技術で 1970年代から始まりました この技術を使えば 動物の遺伝子に植物の遺伝子を組み込むことも技術的に可能で 種を超えた遺伝子導入ができるようになったのです たとえば 大腸菌の遺伝子にヒトの遺伝子を入れ込むこともできます
遺伝子組み換えに使われる道具は ＊遺伝子を切るハサミ と ＊切断された遺伝子をつなぐ糊 です ハサミは 制限酵素 特定のDNAの塩基配列部位を切断することができます 糊は DNAリガーゼ 遺伝子の断片どうしをつなぎ合わせることができます
そして重要なのが 導入したい遺伝子を細胞内に入れこむ ベクターと呼ばれる運び屋です ベクターには 細菌 ウイルス ファージ プラスミド などの種類があり それらに導入したい遺伝子を入れ込んでから 細胞に感染させて遺伝子導入を試みます
動物では 顕微鏡下で卵に直接的に遺伝子注入することもできます ＜遺伝子導入の効率＞ 遺伝子導入の効率は 残念ながらそれほど高いものではありません 制限酵素は DNAの特定の種類の塩基を認識しますが 遺伝子のどの場所にある塩基かは認識できません つまり 目的とする塩基が存在する部位は どこでも切断してしまうので 遺伝子のどこが切れてどこに挿入されるかわからないのです
このように 特定の部位を切るハサミの役割を果たす酵素がなく 運ばれた遺伝子が ランダムにDNAに割り込んでしまう仕組みなので 成功率は0.01〜0.001％程度にすぎず 偶然や運に頼ったまさにランダムな技術でした そして 目的の遺伝子とは異なる遺伝子が壊れてしまうリスクも 常につきまとっていました このように 基本的には偶然に頼った技術だったので 何万回もやって 初めて上手くいったものを拾い上げられる程度の確率で 成果を得るには長い時間と手間を要しました ＜遺伝子組み換え製品の効用＞ それでも 遺伝子導入技術の開発により着実な成果が得られました 大腸菌へのヒト遺伝子の導入により 大腸菌にヒトのインスリンを大量に作らせて得られた 遺伝子組み換え型インスリンが 糖尿病の患者さんたちに臨床的に使えるようになりました
現在では インスリン以外にもさまざまなホルモンなどが この技術を用いて 効率よく大量に安価に製造できるようになりました そして ホルモンなどが足りないために起こる病気の治療などに 大腸菌の遺伝子組み換えで製造されたものが 実際に薬として使用され とても大きな効果を発揮しています また ＊除草剤に抵抗性があるイネ ＊害虫に抵抗性があるトウモロコシ といった 遺伝子組み換え食品が収穫できるようになりました
しかし 繰り返しになりますが 成功する確率は0.01〜0.001％程度で 成果を得るには 長い時間と手間を要したのです
高橋医院
