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ゲノム編集




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短期間で効率的に改変する技術・・・「ゲノム編集」
遺伝子改変技術

2014年、遺伝子の改変を従来より効率的にできる「ゲノム編集」という新しい技術で、広島大学は遺伝子改変マウスを最大100%の効率で作製することに成功した、

ゲノム編集では特定のDNAの塩基配列に結合するタンパク質と、DNAを切断するヌクレアーゼという酵素からなる。

タンパク質と酵素はくっついており、人工ヌクレアーゼとも呼ばれる、

人工ヌクレアーゼ
  1. 1996年、「ZFN」 (ジンクフィンガーヌクレアーゼ)
  2. 2010年、「TALEN」
  3. 2013年、「クリスパー/Cas9」
    • クリスパー・キャス9は、キャス9と呼ばれる酵素を使ってDNAを切断する。標的となるDNAの特定には、キャス9を狙ったカ所に誘導する「ガイドRAN」(短鎖RAN)を用いる。
広島大学の山本タク教授らはほ乳類の遺伝子を効率的に改変する人工ヌクレアーゼを開発した。「プラチナTALEN」と名付け、TALENを改良した。
  1. 作製にかかる期間・・・半年~数ヶ月
  2. 組み替え効率・・・・高い
  3. 特定の動物以外にも応用できる。




 組み換え技術を使わないで遺伝子を操作
  • 2014年、名古屋大学の水多陽子研究員と東山哲也教授らは、遺伝子組み換え技術を使わないで植物の遺伝子を操作する手法を開発した。
  • 高価な試薬を使わずに、簡単に遺伝子の働きを操作できる。
  • 新技術は細胞内で特定の遺伝子を抑える「S化オリゴ」という人工DNAを活用。
  • この物質と花粉を一緒に入れ、温度などを一定にして培養すると、花粉がS化オリゴを吸収する、
  • 実験植物シロイヌナズナを使い、受粉後に伸びる花粉管に関わる3つの遺伝子の働きを抑えた。
    1. 「Ca1S5」(遺伝子)
      • の働きを抑えると、花粉管は長く伸びることができなかった
    2. 「ROP1」(遺伝子)
      • を抑えると、まっすぐに伸びず蛇行した。
    抑える遺伝子の種類は自由に決められるという。
  • これまでは、遺伝子の働きを調べる際は、組み換え技術を使うのが一般的。
  • 遺伝子を組み換えた植物は、タネが外部に飛ばないように大がかりな施設が必要だった。
  • S化オリゴを使うアイデアもあったが、高価で毒性のある薬品が必要だった。








ゲノム編集技術・・・クリスパーキャス
  • 細菌はウイルスから自らを守るために、ウイルスの遺伝子を切断する「分子のハサミ」となる酵素を持つ。
  • この酵素にDNAの特定の位置を見分けて結合するRNA(リボ核酸)の断片「クリスパー」を結合させたものがクリスパーキャス。
  • RAN断片「クルスパー」が患者のDNAから目的の場所を探してくっつき、酵素「キャス」が切断する。
ゲノム編集・・・難病を容易に再現できる
  • 遺伝子を目的の場所で効率よく改変するのがゲノム編集技術。
  • 発症に関わる遺伝子を容易に改変できるため、病気を再現するモデル動物や、病気の遺伝子を修復する実験がスピードアップする。
  • 狙った遺伝子を改変できるゲノム編集技術は、iPS細胞を使った難病研究にも有用。


形質転換

遺伝子組み換え



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