組換え技術の定義と応用

基本的な定義

デオキシリボ核酸（DNA）は、ヒトや他の生物の遺伝的特徴を決定する分子です。DNAは、アデニンとチミン、シトシンとグアニンの塩基対が水素結合で結ばれた二本鎖のヌクレオチドからなる二重らせん構造を持ちます。ヌクレオチドの配列が個々の遺伝形質を決めます。

リボ核酸（RNA）はDNAに似た核酸分子ですが、デオキシリボースの代わりにリボースを含みます。

遺伝子工学（遺伝子組換え）は、遺伝子を無性に操作・増幅し、①新しい形質を持つ生物を作り出す、または②タンパク質やホルモンなどの生体物質を生産させる技術です。これを組換えDNA技術とも呼びます。

組換えDNA技術

組換えDNA技術は、1969年から1980年にかけて確立された一連の実験手法です。主な流れは、ある生物のDNA鎖を切断し、目的とする遺伝子（単一または複数）を抽出・同定し、全く異なる種のDNAに組み込むことです。組み込まれたDNAは宿主細胞内で増殖させ、必要な遺伝子変異体が得られたことを検証します。このようにしてサイズや色、酵素活性など、望む形質を持つ生物を作り出します。

組換えワクチン

組換えワクチンは、組換え技術により作製された、死滅または弱毒化された微生物由来の安定した均一化学混合物です。従来のワクチンに比べて安全性と製造効率が向上しています。

組換え組織プラスミノーゲン活性化因子（tPA）

組換えtPAは、培養細胞で合成された組織プラスミノーゲン活性化因子で、心筋梗塞や脳卒中などの血栓を溶解する治療薬として使用されます。

組換えヒトインスリン

組換えDNAを用いて作製されたヒトインスリンは、構造が自然のヒトインスリンと完全に同一です。インスリン依存型糖尿病患者の治療に用いられ、従来の動物由来インスリンに対するアレルギー反応を回避できます。

組換え技術の利点

組換えタンパク質をはじめとする組換え物質は、自然界では得られない、あるいは大量生産が困難なものを安定的に供給します。医薬品だけでなく、産業酵素や研究試薬など多岐にわたる用途があり、人類の健康や生活の向上に大きく貢献しています。