クローニングの技術(ゲノム編集入門)
前回の記事を読んだ際、「何かの遺伝子にSNPがあるかどうかってどうやって調べているの?」と思った方も多いと思います。
そこで今回は細胞生物学の分野の話として、ゲノムの取り出し方について紹介していきたいと思います!
PCR
コロナウイルスの騒動もあり最近ニュースなどでPCR検査という言葉をみなさんは多く聞いていると思います。
では、そのPCRとはどんなものか説明できますか?
PCRはpolymerase chain reactionの略で、ゲノムを増幅する技術です。
PCRにはプライマーとDNAポリメラーゼが主に必要で、これがあるとDNAの複製の際と同じ現象を試験管内で実現することが可能となり、理論上ではn回サイクルを回すと、2のn乗倍に目的のゲノムを増幅することが可能です。
ライゲーション
次に最初に増幅した目的DNAをライゲーションという操作によりプラスミドの中に挿入します。
この操作で父由来と母由来の2つがあったゲノムがそれぞれ単離され、どちらか一方のゲノム情報に分離することが可能になります。
トランスフォーメーション
次にライゲーションにより目的DNAがプラスミドないに入ったので、それを大腸菌の中に形質転換します。
大腸菌はプラスミドなどの外来DNAを増幅することができるので、この操作により、大腸菌が目的DNAを大量に生産してくれることになります。
ここで大腸菌にしっかりトランスフォーメーションができたかどうかを確認する方法があります。それはブルーホワイトセレクションです。これはライゲーションがしっかり起こったプラスミドが導入された大腸菌のみ白い大腸菌になり、ライゲーションがしっかり起こらなかった大腸菌は青色になって生えることから、目で見てどの大腸菌が成功したものなのかを判断できるようになっています。
シークエンス
最後に大腸菌からプラスミドを採取して、それをサンガー法などのシークエンスによって、ゲノム情報の解読が可能になるのです。
これらの一連の流れにより、片方のアリル単位でのゲノム解析が可能になり、私たちのゲノムがあるSNPのヘテロかホモのどちらになっているかを判断できるのです。
このような技術はコンパウンドヘテロの疾患などでその変異が別々の染色体に生じているかを調べる実験や、大腸菌により目的DNAの増幅をして、かつタンパク質の生成まで行うことで、インスリンやエリスロポエチンなどのタンパク質製剤の産生にも役立つ技術となっています。
今回は概略ということで簡単に説明したので、今後質問等あれば、詳しい記事を書いていきたいと思っているので、よろしくお願いします。
以上で簡単なクローニングの紹介は終わりです。最後まで読んでいただきありがとうございました。