過渡現象と安定型トランスフェクションの違い

トランスフェクションとは、化学的または物理的な方法を用いて真核生物細胞に遺伝子を導入することである。トランスフェクションは、一過性のトランスフェクションと安定性のトランスフェクションに大別される。一過性のトランスフェクションでは、目的の遺伝子は宿主ゲノムに組み込まれず、宿主内で一過性に発現するが、安定性のトランスフェクションでは、目的の遺伝子は宿主ゲノムに組み込まれ、数世代にわたって長期に維持される。これが一過性のトランスフェクションと安定したトランスフェクションの重要な違いである。いずれの場合も、トランスフェクションは成功し、遺伝子は発現する。

目次1. 概要と主な違い2. 一過性のトランスフェクションとは？安定したトランスフェクションとは4. 並列比較 - 一過性と安定性のトランスフェクション5. まとめ

一過性のトランスフェクションは何ですか？

トランスフェクションは、真核生物細胞に遺伝子を導入する重要な手段である。2種類のトランスフェクションのうち、一過性のトランスフェクションは、遺伝子導入の一般的な形態である。ベクターを通して、外来遺伝子を宿主細胞内で形質転換させる。外来種のDNAが宿主細胞に入り込むと、2つの選択肢がある。宿主のゲノムに統合して複製するか、ゲノムに統合せずに体内にとどまるかのどちらかである。一過性トランスフェクションは、宿主ゲノムに組み込まれることなく、**遺伝子を一過性に発現させるものである。この遺伝子は、細胞分裂まで発現し、コード化されたタンパク質を生産する。しかし、統合できないので、複製して子孫に入り込むことはできない。このタイプのトランスフェクションは、短期間で成功する。細胞分裂の際やその他の要因で、外来種のDNAは分解される。一過性のトランスフェクションは、外来DNAが高度に複雑なDNAの形態である場合に示される。

図01：一過性のトランスフェクション

安定したトランスフェクションは何ですか？

安定したトランスフェクションは、外来遺伝子が宿主ゲノムにうまく組み込まれたことを意味します。外来DNAが宿主細胞に侵入すると、外来DNAの一部は宿主ゲノムと統合し、その一部となる。このように、宿主ゲノムが複製される際に、外来DNAも複製され、子孫に受け継がれるのです。このようなトランスフェクションは複雑で珍しい。しかし、ゲノムへの安定的な導入により、この特性は数世代にわたって持続することが可能です。

安定したトランスフェクションを行うには、細胞が獲得したDNAや外来DNAを効率よくゲノムに導入する必要があり、難しいプロセスである。従って、線状DNAは円状DNAよりも安定したトランスフェクションに寄与する。しかし、安定したトランスフェクションの割合は、約104個の形質転換細胞に1個程度である。安定したトランスフェクションは、コトランスフェクションの選択的な標識や、培養液上での手動選択によって観察することができます。

図02：安定したトランスフェクション

過渡現象と安定型トランスフェクションの違い

概要 - 過渡現象 vs. 安定型トランスフェクション

トランスフェクションには、非ウィルスベクター系で真核細胞に遺伝子を導入する一過性トランスフェクションと安定性トランスフェクションがある。外来DNAは、一過性のトランスフェクションでは宿主ゲノムに統合されないが、安定的なトランスフェクションでは宿主ゲノムに統合される。円らせん状のDNAは一過性にトランスフェクションされ、線状のDNAは安定的にトランスフェクションされる傾向があることが示されています。これが、一過性のトランスフェクションと安定したトランスフェクションの違いです。しかし、一過性のトランスフェクションは、安定したトランスフェクションよりも一般的であり、容易である。ただし、遺伝子導入の目的や研究プロジェクトの期間によって、どちらを選ぶかは変わってきます。