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29 関係: 培養細胞、塩化カルシウム、人工多能性幹細胞、形質、形質導入、形質転換、リポフェクション、トランスポゾン、トランスフェクション、パーティクル・ガン法、デオキシリボ核酸、ファージ、ウイルス、ゲノミクス、ゲノム、コンピテントセル、動物、細胞、真正細菌、生物、遺伝子、遺伝子工学、遺伝子ノックダウン、遺伝子破壊、遺伝子組み換え作物、遺伝子治療、酵母、電気穿孔法、植物。
培養細胞
培養細胞（ばいようさいぼう）は多細胞生物に於いて、人為的に生体外で培養されている細胞のこと。細胞を培養することを細胞培養という。組織通培養することを組織培養（tissue culture）、器官（organ）あるいは臓器（organ）を培養することを器官培養（organ culture）という。常は動物細胞の培養のことを指す。植物ではプロトプラスト培養やカルス培養等、さらに細分化して記述する。また、植物では、葉や葯など器官そのものを培養する器官培養（組織培養：tissue culture）が一般的であり、細胞を単離して培養することは少ない。下記は主に動物の細胞培養の特徴であり、植物の培養には当てはまらない事が多い。 生体から取り出して、最初の植え替えを行うまでの培養は初代培養と呼ばれる。初代培養細胞は、生体内での細胞の性質が比較的よく保たれているが、細胞の純度、性質などがもとの生物の状態や実験条件に左右されるため、均一な条件を整えるのは困難である。既存の培養あるいはその一部を新しい培地を含む培養容器に移し替えて増殖、維持するものを継代培養（英：subculture)と呼ぶ。長期間にわたって、体外で維持され、一定の安定した性質をもつに至った細胞は、細胞株と呼ばれる。様々な生物種の様々な組織に由来する細胞株が存在する。同一の組織あるいは細胞に由来するものから同一の細胞株が得られるわけではない。また、同じ細胞株であっても異なる施設の細胞株とは性質が異なることがある。 これらは、生物学、特に分子生物学や生化学、細胞生物学において in vitro 実験系として広く用いられる。動物実験の縮小のため、動物個体を用いた実験をできるだけ培養細胞で代替しようとする流れがある。しかし、培養条件下では生体内での生理的条件から離れてしまい、また継代するうちに異常染色体などが生じることから、得られた実験結果は元の生物と全く同じに扱うことはできない。利点としては遺伝子導入や RNAi が容易に行えること、凍結により保存可能なことなどがある。.
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塩化カルシウム
塩化カルシウム（えんかカルシウム、塩カル、calcium chloride）は、化学式 CaCl2 で示されるカルシウムの塩化物。CAS登録番号は10043-52-4。式量は110.98。二水和物、四水和物、六水和物として存在するが、薬品として、二水和物CaCl2・2H2O（式量 147.01）がよく使用される。.
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人工多能性幹細胞
人工多能性幹細胞（じんこうたのうせいかんさいぼう、induced pluripotent stem cellsイギリス英語発音： インデューストゥ・プル（ー）リポウトゥントゥ・ステム・セルズ）とは、体細胞へ数種類の遺伝子を導入することにより、ES細胞（胚性幹細胞）のように非常に多くの細胞に分化できる分化万能性 (pluripotency)「pluripotency」の日本語訳については、科学者の間では「多能性」と訳されるが、「totipotency（全能性）」と「multipotency（多能性）」の中間の分化能として捉えた場合、「万能」と表記した方が分かりやすいため、報道や講演などで多用される。なお、ES細胞は特定の条件下において胚体外組織へと分化できることが分かっており、現在では「pluripotency」とは、それだけでは個体になり得ないが、すべての細胞・組織に分化できる能力とされている。と、分裂増殖を経てもそれを維持できる自己複製能を持たせた細胞のこと。2006年（平成18年）、山中伸弥率いる京都大学の研究グループによってマウスの線維芽細胞（皮膚細胞）から初めて作られた。 英語名の頭文字をとって、iPS細胞（アイピーエスさいぼう、iPS cells）と呼ばれる。命名者の山中が最初を小文字の「i」にしたのは、当時世界的に大流行していた米アップルの携帯音楽プレーヤーである『iPod』のように普及してほしいとの願いが込められている。 以下、「iPS細胞」という表記を用いる。.
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形質
形質（けいしつ、trait, character）とは、生物のもつ性質や特徴のこと。 遺伝によって子孫に伝えられる形質を特に遺伝形質と呼ぶが、単に形質と言えば遺伝形質のことを指すことが多い。たとえば髪の色は形質であり、遺伝形質である。また髪の色そのもののこと（黒や白や茶色など）を形質状態と言う。元々は種を見分けるための形態を意味する言葉であった。.
形質導入
形質導入（けいしつどうにゅう、英:transduction）とは特定の増殖様式を有するファージが、感染した細菌の遺伝子を粒子内に取り込み、次に感染する細菌内に導入する現象。様々な形質が導入される場合を普遍形質導入、ある特定の形質が導入される場合を特殊形質導入と呼ぶ。.
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形質転換
分子生物学において形質転換（けいしつてんかん、Transformation）は、細胞外部からDNA を導入し、その遺伝的性質を変える、またその操作を意味する。 英語のtransformation には上記の意味に加えて、正常な動物細胞が無制限に分裂を行うようになる、つまりがん化の意味（悪性形質転換を参照）や、化生の中で特にダイナミックなもの（幹細胞まで脱分化したり組織の基本形の壁を越えて変化したりするもの）の意味を含み、混同を避けるため、動物細胞への遺伝子導入はトランスフェクション（英：transfection）が通常使用される。またファージやウイルスを用いた遺伝子導入は形質導入（英：transduction）と呼ばれる。 形質転換は、1928年フレデリック・グリフィス（Frederick Griffith）によって肺炎双球菌に対する実験（グリフィスの実験）により発見された。自然界において普通に起こりうる形質転換は実験室内においては人為的に作成出来るようになった。 バクテリアに対する形質転換としては、電気パルスにより瞬間的に細胞に穴を開けるエレクトロポレーション法や、塩化カルシウム存在下でコンピテントセル化した菌を用いる方法が広く使用されている。通常はファージ、プラスミドなどのベクターを用いて外来遺伝子を導入する。植物細胞に対してはアグロバクテリウム、パーティクル・ガン法やエレクトロポレーションがよく使用される。糸状菌などに対してはプロトプラスト-PEG法やエレクトロポレーション法、酵母に対してはLi法などがよく使用される。また、この他にもBiolistic法などもある。 これらの形質転換法は、生物学の研究にとって欠かすことのできないツールである。この形質転換法の開発によって、現在のバイオテクノロジーの発展があった。 応用としては発現誘導プロモーターを用いた転換、ジーントラップ法、エンハンサートラップ法、アクティベーションタギング法などが挙げられる。.
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リポフェクション
リポフェクション（lipofection）またはリポソームトランスフェクション（liposome transfection）は、細胞内に遺伝物質を導入するトランスフェクションの手法の一つである。リポソームと呼ばれるリン脂質二重膜の小胞の内部に遺伝物質を封入して細胞膜を通過させる。.
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トランスポゾン
トランスポゾン (transposon) は細胞内においてゲノム上の位置を転移 (transposition) することのできる塩基配列である。動く遺伝子、転移因子 (transposable element) とも呼ばれる。DNA断片が直接転移するDNA型と、転写と逆転写の過程を経るRNA型がある。トランスポゾンという語は狭義には前者のみを指し、後者はレトロポゾン (retroposon) と呼ばれる。レトロポゾンはレトロウイルスの起源である可能性も示唆されている。レトロポゾンのコードする逆転写酵素はテロメアを複製するテロメラーゼと進化的に近い。 転移はゲノムのDNA配列を変化させることで突然変異の原因と成り得、多様性を増幅することで生物の進化を促進してきたと考えられている。トランスポゾンは遺伝子導入のベクターや変異原として有用であり、遺伝学や分子生物学において様々な生物で応用されている。.
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トランスフェクション
トランスフェクション（transfection）とは核酸を動物細胞内へ導入する過程を指す。通常、動物細胞はウイルスによる導入以外は核酸の細胞内導入は滅多に起こらないが、人為的にある程度自由に核酸を導入する事が可能になってきている。.
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パーティクル・ガン法
パーティクルガンシステム（PSD-1000/He） パーティクル・ガン法は、遺伝子組換え技術のひとつ。金やタングステンなどの金属の微粒子にDNAをコーティングしたものを弾丸として、高速で射出して細胞内にDNAを導入する方法である。particle gun、biolistic (particle bombardment) transformation、microprojectile method とも言われる。.
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デオキシリボ核酸
DNAの立体構造 デオキシリボ核酸（デオキシリボかくさん、deoxyribonucleic acid、DNA）は、核酸の一種。地球上の多くの生物において遺伝情報の継承と発現を担う高分子生体物質である。.
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ファージ
ファージ (Phage) は細菌に感染するウイルスの総称。正式にはバクテリオファージと呼ばれる。 ファージの基本構造は、タンパク質の外殻と遺伝情報を担う核酸 (主に二本鎖DNA) からなる。ファージが感染した細菌は細胞膜を破壊される溶菌という現象を起こし、死細胞を残さない。細菌が食べ尽くされるかのように死滅するため、これにちなんで「細菌（bacteria）を食べるもの（ギリシア語:phagos）」を表す「バクテリオファージ(bacteriophage)」という名がつけられた。 20世紀初頭にアーネスト・ハンキンとフレデリック・トウォートによって独立に発見され、カナダの生物学者フェリックス・デレーユによって溶菌作用が見出された。初期の分子生物学においてモデル生物として盛んに用いられた。またファージのゲノムは改変され、遺伝子導入やDNA断片のライブラリ作成などにも用いられている。有名なファージの一つにはラムダファージ（λファージ）があり、大腸菌に感染する。全ゲノムの解読はラムダファージで行われた（ゲノムプロジェクト）。また、ウイルス粒子が非常に複雑な形態のT4ファージもよく知られている。.
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ウイルス
ウイルス（）は、他の生物の細胞を利用して、自己を複製させることのできる微小な構造体で、タンパク質の殻とその内部に入っている核酸からなる。生命の最小単位である細胞をもたないので、非生物とされることもある。 ヒト免疫不全ウイルスの模式図.
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ゲノミクス
ノミクス（英語：genomics、ジェノミクス、ゲノム学、ゲノム科学）とは、ゲノムと遺伝子について研究する生命科学の一分野。 ゲノミクスは1980年代に現れ、1990年代のゲノムプロジェクトの開始とともに発展した。初めて完全長のゲノムが解読されたのはバクテリオファージFX174 (5,368 kb) で1980年のことである。自由生活生物としてはインフルエンザ菌で1995年。以来、猛烈な速さでゲノム解読が進行している。ヒトゲノムのおおまかな配列はヒトゲノムプロジェクトによって2001年前半に解読されている。 ポストゲノムプロジェクトのゲノミクスとして、さまざまな生物種のゲノムを比較することで、進化の解明を試みる比較ゲノミクスや、RNAiなどによる遺伝子阻害から、全体論的な機構解明を行う機能ゲノミクスなどがある。ゲノミクスではバイオインフォマティクスや遺伝学、分子生物学をツールとして用いるとともに、システム生物学のツールとしても用いられる。またゲノミクスは医療の分野に新たな治療法を提供してきている（ファーマコゲノミクス）。食品（ニュートリゲノミクス）や農業の分野へも応用される。.
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ゲノム
ノム（Genom、genome, ジーノーム）とは、「遺伝情報の全体・総体」を意味するドイツ語由来の語彙であり、より具体的・限定的な意味・用法としては、現在、大きく分けて以下の2つがある。 古典的遺伝学の立場からは、二倍体生物におけるゲノムは生殖細胞に含まれる染色体もしくは遺伝子全体を指し、このため体細胞には2組のゲノムが存在すると考える。原核生物、細胞内小器官、ウイルス等の一倍体生物においては、DNA（一部のウイルスやウイロイドではRNA）上の全遺伝情報を指す。 分子生物学の立場からは、すべての生物を一元的に扱いたいという考えに基づき、ゲノムはある生物のもつ全ての核酸上の遺伝情報としている。ただし、真核生物の場合は細胞小器官（ミトコンドリア、葉緑体など）が持つゲノムは独立に扱われる（ヒトゲノムにヒトミトコンドリアのゲノムは含まれない）。 ゲノムは、タンパク質をコードするコーディング領域と、それ以外のノンコーディング領域に大別される。 ゲノム解読当初、ノンコーディング領域はその一部が遺伝子発現調節等に関与することが知られていたが、大部分は意味をもたないものと考えられ、ジャンクDNAとも呼ばれていた。現在では遺伝子発現調節のほか、RNA遺伝子など、生体機能に必須の情報がこの領域に多く含まれることが明らかにされている。.
コンピテントセル
ンピテントセル（competent cells; 形質転換受容性細胞）とは、外来DNA(プラスミド・ファージDNAなど)を細胞内に取り込める状態の細胞である。通常はカルシウムイオン存在下で冷却することによりDNAに対する膜透過性が増大した大腸菌を指す。.
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動物
動物（どうぶつ、羅: Animalia、単数: Animal）とは、.
細胞
動物の真核細胞のスケッチ 細胞（さいぼう）とは、全ての生物が持つ、微小な部屋状の下部構造のこと。生物体の構造上・機能上の基本単位。そして同時にそれ自体を生命体と言うこともできる生化学辞典第2版、p.531-532 【単細胞生物】。 細胞を意味する英語の「cell」の語源はギリシャ語で「小さな部屋」を意味する語である。1665年にこの構造を発見したロバート・フックが自著においてcellと命名した。.
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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生物
生物（せいぶつ）または生き物（いきもの）とは、動物・菌類・植物・古細菌・真正細菌などを総称した呼び方である。 地球上の全ての生物の共通の祖先があり（原始生命体・共通祖先）、その子孫達が増殖し複製するにつれ遺伝子に様々な変異が生じることで進化がおきたとされている。結果、バクテリアからヒトにいたる生物多様性が生まれ、お互いの存在(他者)や地球環境に依存しながら、相互に複雑な関係で結ばれる生物圏を形成するにいたっている。そのことをガイアとも呼ぶものもある。 これまで記録された数だけでも百数十万種に上ると言われており、そのうち動物は100万種以上、植物（菌類や藻類も含む）は50万種ほどである。 生物（なまもの）と読むと、加熱調理などをしていない食品のことを指す。具体的な例を挙げれば“刺身”などが代表的な例としてよく用いられる。.
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。.
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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遺伝子ノックダウン
遺伝子ノックダウン（いでんしノックダウン）とは、特定の遺伝子の転写量を減少させる操作を指すことが多いが、翻訳を阻害する操作についても用いられる。ノックアウトマウスなどの遺伝子そのものを破壊する遺伝子ノックアウトとは異なり、遺伝子の機能を大きく減弱させるものの完全には失わせない。.
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遺伝子破壊
遺伝子破壊（いでんしはかい）とは、目的とする遺伝子を破壊すること、または、その技術。ランダムに破壊する方法と、任意の遺伝子を破壊する方法がある。 物理的破壊では、紫外線などの高エネルギーの電磁波を照射することで、また化学的破壊では変異原性化学物質で処理することで、ゲノムDNAにランダムな変異を誘導する。照射量や投与量に応じて、一塩基置換から大きな領域の染色体異常を引き起こすことができる。他に、トランスポゾンを転移させることによる遺伝子破壊法もある。これらの方法では変異がランダムにおこるため、表現型の原因遺伝子を調べることに時間がかかる。 一方、破壊ベクターを構築して、目的遺伝子保有株を形質転換し、相同組換えを用いて目的遺伝子を破壊する、遺伝子ノックアウトという方法もある。この方法ではシークエンスが分かっているか、もしくは、目的遺伝子の断片が無ければ使用できない。.
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遺伝子組み換え作物
遺伝子組換え作物（いでんしくみかえさくもつ）は、遺伝子組換え技術を用いて遺伝的性質の改変が行われた作物である。 日本語では、いくつかの表記が混在している。「遺伝子組換作物反対派」は遺伝子組み換え作物、厚生労働省などが遺伝子組換え作物、食品衛生法では組換えDNA技術応用作物、農林水産省では遺伝子組換え農産物などの表記を使うことが多い。 英語の からGM作物、GMOとも呼ばれることがある。なお、GMOは通常はトランスジェニック動物なども含む遺伝子組換え生物を指し、作物に限らない。 GMO生産マップ（2005年）。オレンジ色の5カ国はGMOの95%を生産している。オレンジ色の斜線の国々はGMOを生産している。オレンジの点の国々は屋外での実験が許可されている。.
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遺伝子治療
遺伝子治療（いでんしちりょう）とは、異常な遺伝子を持っているため機能不全に陥っている細胞の欠陥を修復・修正することで病気を治療する手法である。代表的なものでは、治療用の遺伝子情報を組み込んだレトロウイルスを異常な遺伝子を持つ細胞内に浸入させる手法がとられているが、成功例は少なく、より画期的なDNA導入法が期待される。ベクターを注射、吸入、塗布などで患部組織に注入するか、患者自身の血球などを一度取り出し、体外でベクターを作用させてから、患者に戻す方法などがある。 具体例として、1990年アメリカにおいてアデノシンデアミナーゼ欠損症による重度免疫不全患者に対する初の遺伝子治療に成功し、その後日本でも1995年北海道で同様の成果が得られた。.
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酵母
酵母（こうぼ）またはイースト（英語：yeast）は、広義には生活環の一定期間において栄養体が単細胞性を示す真菌類の総称である。 狭義には、食品などに用いられて馴染みのある出芽酵母の一種 Saccharomyces cerevisiae を指し、一般にはこちらの意味で使われ、酵母菌と俗称されている。 広義の「酵母」は正式な分類群の名ではなく、いわば生活型を示す名称であり、系統的に異なる種を含んでいる。 狭義の酵母は、発酵に用いられるなど工業的に重要であり、遺伝子工学の主要な研究対象の1つでもある。明治時代にビール製法が輸入されたときに、yeast の訳として発酵の源を意味する字が当てられたのが語源であるが、微生物学の発展とともにその意味するところが拡大していった。.
電気穿孔法
電気穿孔法（でんきせんこうほう、electroporation） とは電気パルスで細胞膜に孔をあけ物質を導入する手法である。エレクトロポレーションと呼ばれる。形質転換法の一種として用いる場合は、細胞懸濁液に電気パルスをかけることで細胞膜に微小な穴を空け、DNAを細胞内部に送り込むことで、形質転換することができる。 この方法は、大腸菌や動物細胞、糸状菌などの形質転換に使用されている。 他の形質転換法に比べて簡単であることが大きな利点ではあるが、専用の器械を必要とすることなど短所も多い。 がん治療への応用も進んでおり、がん細胞への抗がん剤の導入に用いられていて、同様の手法は美容法にも応用されている。 さらに近年では不可逆的な穿孔による癌細胞の死滅を目的とする不可逆電気穿孔法が登場している。.
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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。.
