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== トランスジェニック動物とは == | == トランスジェニック動物とは == | ||
=== 定義 === | === 定義 === | ||
外部から特定の遺伝子を人為的に導入した動物をいう。通常は外来遺伝子が[[wikipedia:ja:生殖細胞|生殖細胞]]系にも導入され、次世代に受け継がれる場合を指す。ただし、外来遺伝子が一部の組織や細胞に局所的に導入され、次世代に受け継がれない場合も広義にはトランスジェニック動物に含まれ、[[wikipedia:ja:遺伝子組換え生物|遺伝子組換え生物]]の拡散などを規制する[[wikipedia:ja:カルタヘナ法|カルタヘナ法]]においても規制の対象となる。 | 外部から特定の遺伝子を人為的に導入した動物をいう。通常は外来遺伝子が[[wikipedia:ja:生殖細胞|生殖細胞]]系にも導入され、次世代に受け継がれる場合を指す。ただし、外来遺伝子が一部の組織や細胞に局所的に導入され、次世代に受け継がれない場合も広義にはトランスジェニック動物に含まれ、[[wikipedia:ja:遺伝子組換え生物|遺伝子組換え生物]]の拡散などを規制する[[wikipedia:ja:カルタヘナ法|カルタヘナ法]]においても規制の対象となる。 | ||
なお、外来遺伝子をゲノム上のランダムな位置に挿入するか、特定の位置を狙って挿入するかで作製方法が異なっており、「トランスジェニック動物」という用語は、前者の場合のみを指すことも多い。後者、すなわち特定の位置を狙って挿入する過程は標的遺伝子組換えと呼ばれ、特定の遺伝子を破壊するノックアウトの際に特に重要となる（詳しくは標的遺伝子組換えの項目を参照）。 | なお、外来遺伝子をゲノム上のランダムな位置に挿入するか、特定の位置を狙って挿入するかで作製方法が異なっており、「トランスジェニック動物」という用語は、前者の場合のみを指すことも多い。後者、すなわち特定の位置を狙って挿入する過程は標的遺伝子組換えと呼ばれ、特定の遺伝子を破壊するノックアウトの際に特に重要となる（詳しくは標的遺伝子組換えの項目を参照）。 | ||
=== 歴史的背景 === | |||
古典的な遺伝学では、ある表現型を示す突然変異体において、どの遺伝子座に突然変異が存在するかを調べることで、遺伝子と機能の関係を調べる（順遺伝学的手法）。しかしこの方法は、突然変異の位置と表現型の相関関係のみを明らかにするという点で、真の意味での遺伝子の機能証明とは言えなかった。そこで、より直接的な遺伝子機能の証明のために、トランスジェニック動物の作製による特定遺伝子の機能亢進や機能阻害の試みがなされるようになった（逆遺伝学的手法）。 | |||
トランスジェニック動物の作製はマウスで初めて報告され、続いてショウジョウバエでも報告された。最初のトランスジェニックマウスは、1970年代にRudolf Jaenischらにより作製された<ref><pubmed> 4364530 </pubmed></ref>,<ref><pubmed> 1063407</pubmed></ref>。Jaenischらは、レトロウイルスが自身の遺伝子を宿主細胞のゲノムDNAに挿入する性質を利用し、レトロウイルス由来の遺伝子を持つトランスジェニックマウスを作製した。ただし、この方法で導入した外来遺伝子の発現量は低くかつ不均一であったため、応用の観点から有用な技術であるかは不明であった（これはおそらくマウス細胞が自己防衛のために、レトロウイルス由来の遺伝子の発現を抑制したことに因る）。その後1980年にJon Gordon、Frank Ruddleらにより、現在の主流となっているマウス受精卵前核にDNAを注入するという方法が初めて実戦された<ref><pubmed>6261253</pubmed></ref>。この方法だと高い発現量が得られる上に、非常に大きな遺伝子も導入できる利点がある。 | |||
遺伝学の研究材料として古くから利用されてきたショウジョウバエでも、1982年にAllan Spradling、Gerald Rubinらによって外来遺伝子の導入方法が確立された <ref><pubmed> 6289435 </pubmed></ref>,<ref><pubmed> 6289436</pubmed></ref>。ショウジョウバエの場合は、トランスポゾンが自身のDNAをゲノム中に挿入する性質を利用する。 | |||
なお、マウスで初期に試されたレトロウイルスを用いた方法も、近年再び大きく注目されるようになった。レトロウイルスの中でもレンチウイルスを用いることで、外来遺伝子が発現しにくい問題が克服され、導入効率も非常に高いためである。例えば、霊長類初のトランスジェニック動物であるトランスジェニックマーモセットは、レンチウイルスを利用して作製された<ref><pubmed>19478777</pubmed></ref>。従って、当初の３つのアプローチ（DNAの直接注入・トランスポゾンの利用・レトロウイルスの利用）が現在でも主要なストラテジーであると言える。 | |||
また、1980年代後半には、ゲノム上の特定の遺伝子を破壊するために、従来のトランスジェニックマウス作製技術と、DNA相同組換えや胚性幹細胞（ES細胞）の培養技術などを組み合わせ、外来DNAを目的の遺伝子の途中に挿入したいわゆるノックアウトマウスが作製された（詳しくは標的遺伝子組換えの項目を参照）。 | |||
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