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=== 原理 === | === 原理 === | ||
[[Image:ゲノム図1.png|thumb|right|400px|'''図1. DNA二本鎖切断の修復機構を利用したゲノム編集''']] | [[Image:ゲノム図1.png|thumb|right|400px|'''図1. DNA二本鎖切断の修復機構を利用したゲノム編集''']] | ||
ゲノム編集は、狙ったゲノム部位にDNAの二本鎖切断を起こし、その後に誘導されるDNAの修復機構を利用し、標的ゲノムの破壊・塩基置換、標的ゲノム部位への外来遺伝子の挿入([[ノックイン]])などを可能にする技術である('''図1''' | ゲノム編集は、狙ったゲノム部位にDNAの二本鎖切断を起こし、その後に誘導されるDNAの修復機構を利用し、標的ゲノムの破壊・塩基置換、標的ゲノム部位への外来遺伝子の挿入([[ノックイン]])などを可能にする技術である('''図1''')。 | ||
細胞にはDNA二本鎖切断に対する2つの主要な修復機構が存在する。一つは、[[非相同末端結合]](non-homologous end joining, NHEJ)であり、切断された末端同士を直接連結する。NHEJによる修復は、再連結の際、[[wj:ヌクレオチド|ヌクレオチド]]の欠失(数塩基から数百塩基)・挿入(数塩基から数十塩基)を高頻度で起こすため、修復の正確性は低い。従って、DNA二本鎖切断をタンパク質のコード領域に起こし、NHEJを利用し[[wj:フレームシフト突然変異|フレームシフト]]を起こすことにより遺伝子機能を破壊することができる。 | |||
もう一つの修復機構である[[相同組換え]]は、外部から導入した鋳型DNAを利用して正確な修復を行う。鋳型DNAに塩基置換や他の遺伝子を挿入することにより、標的ゲノムの塩基置換や外来遺伝子の[[ノックイン]]をすることができる。 | |||
さらに、ゲノム編集技術を用いると、同一[[wj:染色体|染色体]]上の2箇所を切断することにより、大きな欠失や逆位、異なる染色体を切断することにより、[[wj:転座|染色体転座]]を起こすことができ、染色体の編集も可能である。NHEJによる修復は、[[細胞周期]]を通して作動するが、相同組換えによる修復は[[S期]]から[[G2期]]にしか起こらず頻度は低い。 | |||
=== ツール === | === ツール === |