組換えDNA技術と細菌

組換えDNA技術は、少なくとも2つのソースのDNAセグメントを組み合わせることにより、DNA分子がin vitroで、または細胞外の制御された環境で人為的に設計されている手段です。新しく構築されたDNA分子には、人間の健康研究に有益な特定の遺伝子または特性が含まれています。

1. アプリケーション

   • 組換えDNA技術は、特定の機能を変更または作成する生物に遺伝子を導入するなど、遺伝子修飾に使用されています。例：農作物に耐熱性遺伝子を追加します。組換えDNAは、ワクチン、タンパク質、ホルモンなどの治療製品の作成にも使用されます。

   ブレークスルー

   • IS Johnsonによれば、Scienceの記事では、組換えDNAから派生した最初のFDAが承認した商業医療製品は生合成「ヒト」インスリンでした。インスリンはコピーするのが比較的単純なタンパク質であるため、理想的な候補者でした。

   手順

   • 第一に、所望のDNA分子は、制限酵素を使用して目的の遺伝子の周りにDNAを切断することにより分離されます。次に、遺伝子をベクター、またはそれ自体を伝播できるDNAの一部に挿入し、組換えDNA鎖を作成します。ベクターは通常、細菌プラスミドまたはウイルスファージです。ベクトルは、宿主細胞の特別に調製されたDNAに取り込まれます。

   宿主としての細菌

   • 組換えDNAの作成に使用される最も一般的な宿主は、大腸菌菌です。大腸菌細胞は、目的の遺伝子を含むベクターを取り上げ、それを独自のDNAに挿入します。複製は通常のように発生し、新しい遺伝子を含むDNAの複数の新しい鎖を作成します。

   結果

   • 宿主細胞は、分離して精製できる組換えDNAから作成されたタンパク質の発現を開始します。たとえば、インスリン遺伝子を細菌に挿入して、治療産物として使用されるインスリンタンパク質を生成させることができます。