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遺伝子工学に興味あります。
色々教えてください

  • 質問者:匿名希望
  • 質問日時:2011-11-28 21:05:53
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書ききれません。

理科の教科書から順次勉強してください。


投資の関係で、かなり勉強しましたが・・・・かなり、面白い世界ですよ。

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回答ありがとうございました。

遺伝子、私も興味があったけど、それを職業にするにはちょっと限界が来てるみたいです。
はじめは理学部の生物科に行って勉強するつもりだったんですが、研究者になろうにも、ゲノム解析が終わって、もうやることが残されていない、というか・・・

でも、遺伝子は奥が深くて学ぶと面白いので、興味があるうちに色々調べてみればいいと思います。

  • 回答者:匿名 (質問から1日後)
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参考になりました。回答ありがとうございました。

遺伝子工学(いでんしこうがく、英:genetic engineering)とは、遺伝子を人工的に操作する技術を指し、特に生物の自然な生育過程では起こらない人為的な型式で行うことを意味している。
遺伝子導入や遺伝子組換え(いでんしくみかえ:組換えDNA(くみかえDNA))などの技術で生物に遺伝子操作(いでんしそうさ)を行う事を一般に指す。

1 概要
2 遺伝子工学の危険性と規制
3 応用
4 研究技術としての遺伝子工学
4.1 遺伝子破壊
4.2 ノックイン
4.3 トラッキング(追跡)実験

DNAを分離し、操作し、細胞もしくは生物に再導入して、そのDNAが増殖できるようにする過程からなる。
有用なタンパク質を発現させることや、生物に新たな形質を導入することなどを目的とする。
細胞融合やクローン技術などとともに、バイオテクノロジーと総称される。
一部の例を挙げれば、細菌や培養細胞によるホルモン(インスリンやエリスロポエチンなど)の生産、除草剤耐性などの性質を与えた遺伝子組換え作物、遺伝子操作を施した研究用マウス(トランスジェニックマウス)、また人間を対象とした遺伝子治療の試みなどがある。
このような遺伝子操作産物を目的とする応用のほかに、生物学・医学研究の一環(実験技術)としての遺伝子操作も盛んに行われている。
タンパク質はDNA上の特別な配列である遺伝子によって決定されるから、遺伝子DNAの操作によってタンパク質に変更を加えることができる。
その一つの方法として、遺伝子を含むDNA断片を分離し、遺伝子を切り出して、他のDNAの部分に導入するものがある。
1970年代初頭までに、DNAを特定の位置で切断する制限酵素、DNA断片をつなぎ合わせるDNAリガーゼ、DNAを細胞に導入する形質転換の技術が開発され、これらが組換えDNA技術の基礎となった。
さらに1980年代にはポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって目的とする遺伝子の複製が容易に行えるようになり、遺伝子工学はますます利用範囲を広げた。

遺伝子工学の危険性と規制

1970年代の遺伝子工学の発展により、生物学・医学に対する無限の可能性が生まれたと多くの研究者が考えたのに対し、バイオハザードの現実的危険を訴える声も挙がり、倫理的問題も指摘された。
ポール・バーグによる最初の本格的な遺伝子組換え実験を契機として、1975年のアシロマ会議で遺伝子組換え実験の規制に関する議論が行われ、その後の自主的規制の基礎的枠組みが構築された。
2003年には生物多様性保護の観点からカルタヘナ議定書が締結され、現在締約国はこれに基づく法的規制(日本ではカルタヘナ法)を行っている。

応用

最初の遺伝子組換え医薬はヒトのインスリンで、アメリカで1982年に承認された。
もう一つの初期の応用例にはヒト成長ホルモンがあるが、これは以前には遺体から抽出されていたものである。
1986年には最初のヒト用組換えワクチンであるB型肝炎ワクチンが承認された。
これ以後、多くの遺伝子組換えによる医薬・ワクチンが導入されている。
このほかに遺伝子工学の応用としてよく知られるのは、すでに実用化されている遺伝子組換え作物などを含む遺伝子組換え生物(GMO)である。
まだ実用化はされていないが有望視され研究されているものに、経口用ワクチンやアレルギー治療用ペプチドを、作物で安価に生産する試みがある。
ヒトを遺伝的に「改良」することは倫理上の重大問題だとする意見がある一方、体の一部の細胞に必要な遺伝子を導入して(生物種としてのヒトを変えることにはならない)不足・欠失している機能を補う遺伝子治療は有望視され、すでに治験段階に入ったものもある。

研究技術としての遺伝子工学

ゲノムプロジェクトの進展により、遺伝子科学は新しい段階に入った。
存在が明らかになっても機能が不明な遺伝子が増え、これを調べる研究(逆遺伝学と呼ばれる)が生物学でますます重要性を増している。
また生物学の関心は個別の遺伝子・タンパク質から、膨大なタンパク質の間の相互作用ネットワーク、およびそれと各種生命現象との関係に移りつつある。
これらの研究にも遺伝子操作技術は不可欠である。
近年特に発展している実験技術の例を挙げると、次のようなものがある。
・遺伝子破壊
・遺伝子の機能を失わせる技術
 これにより、特定の遺伝子の突然変異によって何が起こるかを明らかにでき、特に発生学への寄与が大きい。
 これにはショウジョウバエ、植物や微生物を対象として、個体群に突然変異を導入し、子孫の中から目的の変異を持つものを選抜する方法が含まれる。
 これは従来から用いられてきた方法で、必ずしも遺伝子操作によるものではない。
 これに対し、遺伝子操作によって特定の遺伝子を破壊する方法を遺伝子ノックアウトという。
 動物においては、組換えDNAを胚性幹細胞に取り込ませ、ここで元来持っていた遺伝子が操作した遺伝子で置き換わる。
 この細胞を胚に注入して個体にまで育成する。
ノックアウトに類似の方法で、遺伝子ノックダウンというものがある。
これは遺伝子自体を破壊するのでなく、RNA干渉などにより遺伝子の発現を阻止する方法であり、場合によってはノックアウトよりはるかに容易に実行できる。
・ノックイン
 ノックアウトと逆に、ある遺伝子の機能を増強する方法である。
 これには遺伝子コピー数を増やす方法と、発現量を増やす方法がある。
・トラッキング(追跡)実験
 目的のタンパク質を追跡して、細胞内での局在や相互作用について情報を得る方法である。
 この方法の一つとしては、野生型遺伝子をGFPなどのレポータータンパク質との融合遺伝子に置き換える方法がある。
 これにより目的タンパク質がリアルタイムで可視化できる。
 ただしこうすることで蛋白質の性質が変化してしまうこともあるので注意を要する。
 さらに改良法として、タンパク質分子に機能には影響を与えないような小さいペプチドタグを付け、抗体で追う方法も試みられている。

■応用科学では以下のものに利用されている。
考古学 · 人工知能 · セラミック技術 · コンピューティング · 電子工学 · エネルギー · エネルギー貯蔵 · 地質工学 · 工学物理学 · 環境工学 · 環境技術 · 水産学 · 物質科学 · マイクロ技術 · ナノテクノロジー · 原子力技術 · 光学技術 · 素粒子物理学 · 光コンピューティング · 動物学
■情報
情報通信技術 · グラフィック · 情報技術 · 音楽技術 · 音声認識 · 体系学 · 視覚技術
■産業
ビジネス情報学 · 建設 · 金融工学 · 水産業 · 工業技術 · 機械 · 製造 · 鉱業
■軍事
軍用技術 · 軍事技術 · 弾薬 · 爆弾 · 工兵 · 兵器工学 · 軍事通信 · 陸軍工兵
■家庭
教育工学 · 白物家電 · 家庭技術 · 食品技術 - デジタル家電
■工学
航空宇宙工学 · 農業工学 · 建設工学 · 音響工学 · 自動車工学 · 生物化学工学 · 生体工学 · バイオメカトロニクス · 医用生体工学 · 生物工学 · 放送工学 · 国際建築士 · セラミック工学 · 化学工学 · 土木工学 · 計算機工学 · 国土技術 · 制御工学 · 低温物理学 · 電気工学 · 電子工学 · 工学管理 · 工学技術 · 活動工学 · 娯楽工学 · 環境工学 · 食品工学 · 遺伝子工学 · 水理学 · 生産技術 · 物質工学 · 機械工学 · メカトロニクス · 金属工学 · 鉱山工学 · 船舶工学 · ネットワーク工学 · 原子力工学 · 海洋工学 · オントロジー工学 · 光工学 · 石油工学 · 無線周波数工学 · ソフトウェア工学 · 構造工学 · システム工学 · 工学技術者 · メディア通信工学 · 織物工学 · 再生医学 · 交通工学 · 輸送工学
■健康 / 安全
バイオインフォマティクス · 生体工学 · バイオテクノロジー · ケモインフォマティクス · 防火技術 · 健康科学 · 医療技術 · 栄養学 · 薬理学 · 安全工学 · 衛生工学
■交通
航空宇宙科学 · 航空宇宙工学 · 自動車工学 · 海洋工学 · モータービークル · 船舶工学 · 宇宙技術

  • 回答者:Prof (質問から9時間後)
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この回答の満足度
  
とても参考になり、非常に満足しました。回答ありがとうございました。
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