セレクタブルマーカーとレポーター遺伝子の違い

遺伝子工学は、ある生物の重要な遺伝子を別の生物に移植する技術である。外来遺伝子を他の生物のゲノムに挿入し、宿主細胞で発現させることは、遺伝子導入の中でも最も困難なステップである。形質転換の成功を確認するため、組換え分子に選択マーカーとレポーター遺伝子を使用する。選択マーカーとは、形質転換細胞を発現させ、未形質転換細胞から選択するDNA配列または遺伝子のことである。レポーター遺伝子は、形質転換された細胞を区別し、宿主の中で挿入された遺伝子の機能を定量化または検出するために用いられる別の遺伝子である。選択マーカーとレポーター遺伝子の主な違いは...。

主な違い - 選択マーカーとレポーター遺伝子の比較

遺伝子工学は、ある生物の重要な遺伝子を別の生物に移植する技術である。他の生物のゲノムから外来遺伝子**を取り出し、宿主細胞で発現させることは、遺伝子導入の中でも最も難しいステップである。形質転換の成功を確認するため、組換え分子に選択マーカーとレポーター遺伝子を使用する。選択マーカーとは、形質転換細胞を発現させ、未形質転換細胞から選択するDNA配列または遺伝子のことである。レポーター遺伝子は、形質転換された細胞を区別し、宿主の中で遺伝子の機能を定量化または検出**するために使用される別の遺伝子である。選択マーカーとレポーター遺伝子の主な違いは、選択マーカーが未形質転換細胞のスクリーニングや形質転換細胞へのシグナル伝達に用いられるのに対し、レポーター遺伝子は宿主内での遺伝子発現量の定量に用いられる点である。

目次1 概要と主な違い2 選択マーカーとは3 レポーター遺伝子とは4 横並びの比較 - 選択マーカーとレポーター遺伝子5 まとめ

選択可能なマーカは何ですか？

遺伝子工学では、目的の遺伝子を***適当なベクターに入れ、宿主生物に形質転換する。しかし、この形質転換は有能な宿主細胞でのみ成功し、宿主細胞が外来DNAを取り込むことを拒否する危険性がある。したがって、形質転換細胞と非形質転換細胞を区別することは、今後の実験にとって重要なことである。そこで、研究者たちは選択マーカー遺伝子をベクターに組み込んで、形質転換細胞と非形質転換細胞の選択を容易にした。選択マーカーとは、形質転換された細胞を識別するために用いられるDNA配列、具体的には遺伝子のことである。このマーカー遺伝子は、培養液上で未形質転換細胞から形質転換細胞を手動で選択するのに適した特性を示す。

分子生物学において最も一般的な選択マーカーは、抗生物質耐性遺伝子である。抗生物質耐性遺伝子***ベクターで、宿主細胞、特に宿主細菌に形質転換される。この特殊な抗生物質は、バクテリアの増殖培地に添加されます。選択マーカーが存在するため、適切な選択マーカーを含む細胞のみが選択条件下で生存することができる。形質転換していない細胞は、抗生物質を含む培地で培養することはできない。その結果、選択マーカーが耐性を持つため、形質転換した細胞を容易に識別することができる。

代謝性、除草剤耐性などの特性を持つ遺伝子は、植物の遺伝子工学においてクローンベクターの選択マーカーとして利用されています。しかし、この選択的マーカーによる遺伝子組み換え作物への共変換は、環境と人間の双方に悪影響を及ぼす。薬剤耐性菌の放出は、人間の病原菌に対する抵抗力を高めることになります。製品やバイオマスを抗生物質で汚染し、抗生物質の分解や不活性化により選択圧を失う可能性があります。

可选择标记(selectable marker)和报告基因(reporter gene)的区别

図01：選択マーカー付き遺伝子導入プラスミドベクター

レポーター遺伝子は何ですか？

レポーター遺伝子とは、**遺伝子の発現を検出・測定することができる遺伝子のことです。これらのレポーター遺伝子は、目的の遺伝子の制御配列に付着させることで、発現の場所やレベルを示すことができる。したがって、同じプロモーターのもとで遺伝子が発現している間に、それらは1つのmRNA配列に転写され、そのmRNA配列が翻訳されて、遺伝子の発現レベルを示すことができるタンパク質になるのです。

レポーター遺伝子には様々な種類があり、視覚的に認識できる特徴を持つものは、蛍光タンパク質や発光タンパク質と関連していることが多い。蛍光タンパク質や酵素をコードする遺伝子は、目に見えない基質を発光または着色した生成物に変換し、遺伝子発現の成功のシグナルとして、遺伝子発現を定量化する機会を提供する。

図02：レポーター遺伝子の発現