遺伝子導入

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遺伝子導入(いでんしどうにゅう、transgenesis)は外来遺伝子生物に導入する過程を指し、外来遺伝子の導入によって、その生物の形質が変わり、新たな能力を獲得する場合がある。

バクテリア酵母植物細胞への遺伝子導入は形質転換(transformation)、動物細胞への遺伝子導入はトランスフェクション(transfection)、ファージウイルスを用いた遺伝子導入は形質導入(transduction)と一般的に呼ばれる。

遺伝子導入の手段[編集]

遺伝子導入を促進する生物学的、化学的または物理的手法があり[1]細胞株、初代培養系、動物、植物やバクテリアへの遺伝子導入に利用されている。生物学的手法にはウイルスを用いた方法が広く行われている[2][3]。化学的方法にはリポフェクション法やポリマーやペプチドを使用する方法[4]等がある。物理的手法には電気穿孔法パーティクル・ガン法や超音波を使用する方法(sonoporation)[5]等がある。またバクテリアの場合、塩化カルシウム存在下でコンピテントセル化した菌にヒートショックで DNA を形質転換する方法が広く行われている。

遺伝子導入の方法[編集]

遺伝子導入が一過的なものかゲノム内に組み込む安定的なものかの方法の違いがあり[6]トランスポゾンを用いてゲノムに挿入する方法[7]やリコンビナーゼを用いて特定のゲノムの位置に挿入する方法[8]がある。

遺伝子導入の応用[編集]

遺伝子導入は遺伝子工学の基礎となる技術である。この技術は遺伝子組み換え作物遺伝子治療等に応用されている。また遺伝子導入はゲノム解析遺伝子破壊遺伝子ノックダウン技術の基礎になっており、iPS 細胞作成に必要な基礎技術である。

脚注・出典[編集]

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  1. ^ Kim TK, Eberwine JH. "Mammalian cell transfection: the present and the future." Anal Bioanal Chem. 2010 Aug;397(8):3173-8. PMID 20549496
  2. ^ Howarth JL, Lee YB, Uney JB. "Using viral vectors as gene transfer tools (Cell Biology and Toxicology Special Issue: ETCS-UK 1 day meeting on genetic manipulation of cells)." Cell Biol Toxicol. 2010 Feb;26(1):1-20. PMID 19830583
  3. ^ Schaffer DV, Koerber JT, Lim KI. "Molecular engineering of viral gene delivery vehicles." Annu Rev Biomed Eng. 2008;10:169-94. PMID 18647114
  4. ^ Midoux P, Pichon C, Yaouanc JJ, Jaffrès PA. "Chemical vectors for gene delivery: a current review on polymers, peptides and lipids containing histidine or imidazole as nucleic acids carriers." Br J Pharmacol. 2009 May;157(2):166-78. PMID 19459843
  5. ^ Al-Dosari MS, Gao X. "Nonviral gene delivery: principle, limitations, and recent progress." AAPS J. 2009 Dec;11(4):671-81. PMID 19834816
  6. ^ Adamson AD, Jackson D, Davis JR. "Novel approaches to in vitro transgenesis." J Endocrinol. 2011 Mar;208(3):193-206. PMID 21134989
  7. ^ Muñoz-López M, García-Pérez JL. "DNA transposons: nature and applications in genomics." Curr Genomics. 2010 Apr;11(2):115-28. PMID 20885819
  8. ^ Wang Y, Yau YY, Perkins-Balding D, Thomson JG. "Recombinase technology: applications and possibilities." Plant Cell Rep. 2011 Mar;30(3):267-85. PMID 20972794