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遺伝子改変動物

索引 遺伝子改変動物

遺伝子改変動物(いでんしかいへんどうぶつ、genetically modified animal)は、遺伝子工学を用いて人為的に個体の遺伝情報を変化させた動物である。その作製法により、外部から特定の遺伝子を導入したトランスジェニック動物、特定の遺伝子を破壊して欠失させたノックアウト動物などの種類がある。生命科学分野では、特定の遺伝子が生体内 (in vivo) でどのように機能しているかを研究するために必須の存在となっており、特に遺伝子改変マウス(ノックアウトマウス)は、ヒトと近縁の高等哺乳動物で最も早く技術が確立したことから、ヒトの生理現象や疾患を再現できるモデル生物として現在最も多く利用されている。 遺伝子改変動物の作製には専門的な知識と技術が必要であり、またその利用は国際的な法の規制を受けるため、専用の施設を有する大学などの研究機関や企業でのみ作製・維持されている。 人為的に作製された遺伝子改変動物は生態系に影響を与える恐れがあり、2009年現在、生物の多様性に関する条約の一部であるカルタヘナ議定書によって世界的に規制の枠組みが定められている。日本ではこれに対応する国内法としていわゆるカルタヘナ法があり、動物だけでなく植物や細菌・真菌なども含めた遺伝子組換え生物の作製、移動、保管が制限されている。 線虫やショウジョウバエ、ゼブラフィッシュなど小型の動物では、変異原を投与して様々な遺伝子に突然変異を起こすことが広く行われている。このようにして得られた個体も人為的に遺伝情報を変化させてはいるが、極めて可能性は低いものの自然にも起こり得る変化であり、外来の遺伝子を含まないため、カルタヘナ法による規制の対象とならない。このような個体は突然変異体と呼ぶのが一般的である。 トランスジェニックマウスの作製には様々な方法があるが、近年ではマイクロインジェクション法が主流となっている。作製方法はドナー動物から採取した受精卵前核へ倒立顕微鏡下でマイクロキャピラリーを用いてDNA溶液を注入する。DNA溶液は事前に調製しておいたものを使用する。その受精卵をレシピエント動物の卵管内に移植し、自然分娩された出生動物がトランスジェニックとなる。.

25 関係: 受精卵変異原ノックアウトマウスハツカネズミモデル生物レシピエントヒトドナーショウジョウバエゼブラフィッシュ哺乳類突然変異線形動物真正細菌生命科学生物の多様性に関する条約生態系遺伝子遺伝子導入遺伝子工学遺伝子組換え生物遺伝子組換え生物等の使用等の規制による生物の多様性の確保に関する法律遺伝情報菌類植物

受精卵

受精卵(じゅせいらん、zygote)は、卵生殖を行う生物種の雌雄の配偶子(精子と卵子)が結合して形成する最初の細胞である。受精済みの卵子。受精しなかった卵は未受精卵という。 受精卵は直ちに発生を始める場合もあるが、そのまま一定の休眠期間を経る場合もある。これが細胞分裂を行い胚となり、生物の個体が発生していくため、生命の萌芽であると考えられている。あるいは個体のスタート点である。 ニワトリなどの場合、有精卵とも言う(受精していないものは無精卵と言う)。.

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変異原

変異原(へんいげん、mutagen)とは、生物の遺伝情報(DNAあるいは染色体)に変化をひき起こす作用を有する物質または物理的作用(放射線など)をいう。GHSの定義では、「変異原性物質(Mutagen)とは、細胞の集団または生物体に突然変異を発生する頻度を増大させる物質」であり、「突然変異(Mutation)とは、細胞内の遺伝物質の量または構造における恒久的な変化」である。 変異原としての性質あるいは作用の強さを変異原性(へんいげんせい、mutagenicity)もしくは遺伝子毒性(いでんしどくせい)と呼ぶ。 また遺伝毒性(いでんどくせい、genotoxicity)を持つ物質の一部はその原因として変異原性を有する。つまり変異原性を原因とする遺伝形質の変化(発がん、催奇形性)は毒性として認識されれば遺伝毒性と呼ばれる。また、変異原性を原因とする形質の変化が生殖機能に影響する場合や次世代の形質転換に及ぶ場合は生殖毒性と呼ばれる。 特に、発がんにおけるイニシエーター(initiator。発がん性物質で、遺伝情報に異常を起こしてがんの原因を作るもの)のほとんどは変異原性物質でもあることが実験的に知られている。 日本においては、医薬品(医薬品医療機器等法)、食品添加物(食品衛生法)、農薬(農薬取締法)、新規化学物質(化学物質の審査及び製造等の規制に関する法律)および労働環境検査(労働安全衛生法)についてサンプルの変異原性試験が求められている。主要な物質については変異原性試験と併せて遺伝毒性や生殖毒性の評価も行われる。 つまり、変異原性を調べることは遺伝毒性、発がん性の可能性がある物質を見つけ出すのにも役立つと考えられ、変異原性試験は発がん性物質のスクリーニング試験(候補の絞り込み)としての意味も持つ。.

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ノックアウトマウス

ノックアウトマウス()は、遺伝子ノックアウトの技法によって1個以上の遺伝子が無効化された遺伝子組換えマウスである。塩基配列は解明されているが機能が不明な遺伝子の研究において、ノックアウトマウスは重要なモデル生物である。マウスの特定の遺伝子を不活性化させ、正常のマウスとの行動や状態を比較することで、研究者はその遺伝子の機能を推定することができる。 マウスは現時点では、遺伝子ノックアウト技法の適用が容易な動物の中で、もっとも人間に近い。これらは遺伝子ノックアウト実験に幅広く使用されており、とりわけ人間の生理機能に関連した遺伝子研究に使われる。ラットでの遺伝子ノックアウトはより難しく、2003年に成功したばかりである。 最初のノックアウトマウスは、1989年、マリオ・カペッキ、マーティン・エヴァンズ、オリヴァー・スミティーズらによって作り出された。これによって彼らは2007年のノーベル生理学・医学賞を受賞している。ノックアウトマウスを生成する方法と、マウス自身について、多くの国で私企業に特許が与えられている。.

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ハツカネズミ

ハツカネズミ(二十日鼠、廿日鼠、鼷、House mouse)は、ネズミ目(齧歯目)ネズミ科 ハツカネズミ属の1種である。学名は Mus musculus。.

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モデル生物

モデル生物(モデルせいぶつ)とは生物学、特に分子生物学とその周辺分野において、普遍的な生命現象の研究に用いられる生物のこと。.

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レシピエント

レシピエント (recipient) とは、英語で使われ、「価値のあるものやサービスを受け取る存在」のように定義される。その存在は、人、グループ、会社、団体、政府など様々である。いくつかの国ではこの用語は、排他的ではないが普通は、賞やメダルといった表彰や贈り物を受け取る存在を指す。.

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ヒト

ヒト(人、英: human)とは、広義にはヒト亜族(Hominina)に属する動物の総称であり、狭義には現生の(現在生きている)人類(学名: )を指す岩波 生物学辞典 第四版 p.1158 ヒト。 「ヒト」はいわゆる「人間」の生物学上の標準和名である。生物学上の種としての存在を指す場合には、カタカナを用いて、こう表記することが多い。 本記事では、ヒトの生物学的側面について述べる。現生の人類(狭義のヒト)に重きを置いて説明するが、その説明にあたって広義のヒトにも言及する。 なお、化石人類を含めた広義のヒトについてはヒト亜族も参照のこと。ヒトの進化については「人類の進化」および「古人類学」の項目を参照のこと。 ヒトの分布図.

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ドナー

ドナー.

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ショウジョウバエ

ョウジョウバエ(猩猩蠅)は、ハエ目(双翅目)・ショウジョウバエ科 (Drosophilidae) に属するハエの総称である。科学の分野では、その一種であるキイロショウジョウバエ (Drosophila melanogaster) のことをこう呼ぶことが多い。この種に関しては非常に多くの分野での研究が行われているが、それらに関してはキイロショウジョウバエの項を参照。本項ではこの科全般を扱う。.

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ゼブラフィッシュ

ブラフィッシュ またはゼブラ・ダニオ (学名:Danio rerio) は、インド原産の体長 5 cm ほどの小型の魚である。和名はシマヒメハヤ。コイ目コイ科ラスボラ亜科(ダニオ亜科、ハエジャコ亜科とも)に属し、オイカワ、コイや金魚などに近い。成体の体表に紺色の縦じまをもつことから、シマウマにみたててこの名がある。飼育、繁殖が容易な魚で、流通価格も安く、観賞魚としてよく飼われている。体色やヒレなどに変異のある改良品種が存在する。生物学では脊椎動物のモデル生物としてよく用いられる。モデル生物としてはゼブラフィッシュ、観賞魚としてはゼブラ・ダニオの名が一般的である。.

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哺乳類

哺乳類(ほにゅうるい、英語:Mammals, /ˈmam(ə)l/、 学名:)は、脊椎動物に分類される生物群である。分類階級は哺乳綱(ほにゅうこう)とされる。 基本的に有性生殖を行い、現存する多くの種が胎生で、乳で子を育てるのが特徴である。ヒトは哺乳綱の中の霊長目ヒト科ヒト属に分類される。 哺乳類に属する動物の種の数は、研究者によって変動するが、おおむね4,300から4,600ほどであり、脊索動物門の約10%、広義の動物界の約0.4%にあたる。 日本およびその近海には、外来種も含め、約170種が生息する(日本の哺乳類一覧、Ohdachi, S. D., Y. Ishibashi, M. A. Iwasa, and T. Saitoh eds.

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突然変異

突然変異(とつぜんへんい)とは、生物やウイルスがもつ遺伝物質の質的・量的変化。および、その変化によって生じる状態。 核・ミトコンドリア・葉緑体において、DNA、あるいはRNA上の塩基配列に物理的変化が生じることを遺伝子突然変異という。染色体の数や構造に変化が生じることを染色体突然変異という。 細胞や個体のレベルでは、突然変異により表現型が変化する場合があるが、必ずしも常に表現型に変化が現れるわけではない。 また、多細胞生物の場合、突然変異は生殖細胞で発生しなければ、次世代には遺伝しない。 表現型に変異が生じた細胞または個体は突然変異体(ミュータント)と呼ばれ、変異を起こす物理的・化学的な要因は変異原(ミュータゲン)という。 個体レベルでは、発ガンや機能不全などの原因となる場合がある。しかし、集団レベルでみれば、突然変異によって新しい機能をもった個体が生み出されるので、進化の原動力ともいえる。 英語やドイツ語ではそれぞれミューテーション、ムタチオン、と呼び、この語は「変化」を意味するラテン語に由来する。.

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線形動物

線形動物(せんけいどうぶつ、学名:Nematoda、英名:Nematode, Roundworm)は、線形動物門に属する動物の総称である。線虫ともいう。かつてはハリガネムシなどの類線形動物 (Nematomorpha) も含んだが、現在は別の門とするのが一般的。また、日本では袋形動物門の一綱として腹毛動物・鰓曳動物・動吻動物などとまとめられていたこともあった。回虫・鞭虫などが含まれる。 大半の種は土壌や海洋中で非寄生性の生活を営んでいるが、同時に多くの寄生性線虫の存在が知られる。植物寄生線虫学 (nematology) では農作物に被害をもたらす線虫の、寄生虫学 (parasitology) ではヒトや脊椎動物に寄生する物の研究が行われている。.

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真正細菌

真正細菌(しんせいさいきん、bacterium、複数形 bacteria バクテリア)あるいは単に細菌(さいきん)とは、分類学上のドメインの一つ、あるいはそこに含まれる生物のことである。sn-グリセロール3-リン酸の脂肪酸エステルより構成される細胞膜を持つ原核生物と定義される。古細菌ドメイン、真核生物ドメインとともに、全生物界を三分する。 真核生物と比較した場合、構造は非常に単純である。しかしながら、はるかに多様な代謝系や栄養要求性を示し、生息環境も生物圏と考えられる全ての環境に広がっている。その生物量は膨大である。腸内細菌や発酵細菌、あるいは病原細菌として人との関わりも深い。語源はギリシャ語の「小さな杖」(βακτήριον)に由来している。.

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生命科学

生命科学(せいめいかがく、)は、 生命を研究対象とする学問のことである。自然科学(natural science)の中で、物理科学(physical science)と対をなす。広義には、応用分野も含む。.

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生物の多様性に関する条約

生物の多様性に関する条約(せいぶつのたようせいにかんするじょうやく、英語:Convention on Biological Diversity、CBD) は、生物多様性を「種」「遺伝子」「生態系」の3つのレベルで捉え、その保全などを目指す国際条約である。略称は生物多様性条約。 なお、本条約の締約国会議をCOPと称することから、一部報道などではCOPを本条約の略語とする誤解が見られるが、本条約の略称は上述の通りCBDであり、本条約におけるCOPは通常CBD/COPと称される。.

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生態系

生態系(せいたいけい、ecosystem)とは、生態学においての、生物群集やそれらをとりまく環境をある程度閉じた系であると見なしたときの呼称である。.

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遺伝子

遺伝子(いでんし)は、ほとんどの生物においてDNAを担体とし、その塩基配列にコードされる遺伝情報である。ただし、RNAウイルスではRNA配列にコードされている。.

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遺伝子導入

遺伝子導入(いでんしどうにゅう、transgenesis)は外来遺伝子を生物に導入する過程を指し、外来遺伝子の導入によって、その生物の形質が変わり、新たな能力を獲得する場合がある。 細菌、酵母や植物細胞への遺伝子導入は形質転換(transformation)、動物細胞への遺伝子導入はトランスフェクション(transfection)、ファージやウイルスを用いた遺伝子導入は形質導入(transduction)と一般的に呼ばれる。.

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遺伝子工学

遺伝子工学(いでんしこうがく、英:genetic engineering)とは、遺伝子を人工的に操作する技術を指し、特に生物の自然な生育過程では起こらない人為的な型式で行うことを意味している。遺伝子導入や遺伝子組換え(いでんしくみかえ:組換えDNA(くみかえDNA))などの技術で生物に遺伝子操作(いでんしそうさ)を行う事を一般に指す。.

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遺伝子組換え生物

遺伝子組換え生物(いでんしくみかえせいぶつ(Genetically modified organism, GMO))とは、遺伝子工学の技術を用いて遺伝子を操作された生物を指す。一般には組換えDNA 技術を用い、DNA 分子に別の種類の遺伝子を組み込み、新しい組み合わせのDNA 分子を作成する。このDNA 分子を目的の生物に遺伝子導入させ、本来その生物が持っていない別の種の遺伝子を導入させたまたはその生物の持っている遺伝子を改変させた生物を遺伝子組換え生物と呼ぶ。 カルタヘナ議定書において定義されたLMO (Living Modified Organism) の日本語訳として用いられている。.

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遺伝子組換え生物等の使用等の規制による生物の多様性の確保に関する法律

遺伝子組換え生物等の使用等の規制による生物の多様性の確保に関する法律(いでんしくみかえせいぶつとうのしようとうのきせいによるせいぶつのたようせいのかくほにかんするほうりつ、平成15年法律第97号)は、遺伝子組換えなどのバイオテクノロジーによって作製された生物の使用等を規制するための法律である。通称として遺伝子組換え(生物等)規制法、カルタヘナ法ともいう。 生物の多様性に関する条約のバイオセーフティに関するカルタヘナ議定書(平成15年条約第7号)が発効したのに伴い、当議定書の実施を目的として制定され、2004年2月19日をもって施行された。 従来、遺伝子組換え等を規制するものとしては「組換えDNA実験指針」があったが、本法律がこれに代わり罰則を加えて規制を行うこととなった。.

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遺伝情報

遺伝情報(いでんじょうほう)は遺伝現象によって親から子に伝わる情報。DNAの塩基配列情報だけではなくその修飾や、母性mRNA・蛋白質なども含む。いわゆる遺伝子は遺伝情報の担体(遺伝因子)のひとつである。現在では遺伝子がその生物もしくは病原のほとんどの遺伝情報を担っていると考えられている。プリオン、ウイロイドなども遺伝子ではない遺伝因子の分かり易い例としてあげられるであろう。 一般的にはゲノムDNAに書き込まれた塩基配列の情報のことと同義的に使われることが多い。様々な生物種の全ての核酸塩基配列を解読する、ゲノムプロジェクトが進行している。核酸塩基配列の調査は法医学でも用いられるようになってきている。バイオテクノロジーの発達により遺伝子診断などが可能になってきた現在では、個人の遺伝情報の公開や漏洩(ろうえい)などによる倫理的な問題も指摘されている。 Category:遺伝学.

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菌類

菌類(きんるい)とは、一般にキノコ・カビ・酵母と呼ばれる生物の総称であり、菌界(学名:Regnum Fungi )に属する生物を指す。外部の有機物を利用する従属栄養生物であり、分解酵素を分泌して細胞外で養分を消化し、細胞表面から摂取する。 元来、「菌」とは本項で示す生物群を表す語であったが、微生物学の発展に伴い「細菌」などにも派生的に流用されるようになったため、区別の観点から真菌類(しんきんるい)、真菌(しんきん)とも呼ばれる。.

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植物

植物(しょくぶつ、plantae)とは、生物区分のひとつ。以下に見るように多義的である。.

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