１−３．さまざまな生命操作技術とその応用

　　１．細胞融合　（図１）
　　　　　　センダイウィルス（大阪大、岡田善雄）…動物ｘ動物は容易
　　　　　　　　　↓
　　　　　　ポリエチレングリコール…動物ｘ動物、植物ｘ植物　共に可能になる
　　　　　　→→植物での応用盛ん…ポマト、トマピー、オレタチ,ユーブルなど
　　　　　　　　　動物での応用………キメラの作成（ギープの誕生）（図２）

　　２．遺伝子組換え

　　　　　原理；生物が持つDNA(ミトコンドリアDNAは除く)は、共通の遺伝暗号(コドン)を
　　　　　　　　　持つことから可能になった技術

　　　　　　　　　制限酵素の発見により技術的に確立（図３）

　　　　応用；

　　　　　（１）微生物…各種菌類に人間のホルモン類を生産させる
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　→医薬品の安価な製造が目的
　　　　　　　　　　　　　大腸菌にインスリン、ヒト成長ホルモンなどを生産させる

　　　　　（２）植物…多数が実用化
　　　　　　　　�@機能付与植物
　　　　　　　　　　害虫耐性穀物、除草剤耐性穀物、"flavor saver"、耐乾燥性植物(砂漠の緑化)、　　
　　　　　　　　　　窒素固定植物（栄養不良土壌でも生育可能）
　　　　　　　　�A植物工場；　GMO（genetically Modified Organisms）,GM食品　　　　　　　
　　　　　　　　　　栄養成分調整作物（V.E含量増加）、ワクチン含有ジャガイモ、
　　　　　　　　　　降圧剤含有トマトなど
　　　　　　　　�B観賞用植物；　　日本初の遺伝子ビジネス商品
　　　　　　　　　　青いカーネーション『ムーンダスト』ｂｙ　サントリー
　　　　　　　
　　　　　（３）動物…医療、医薬品開発への応用

　　　　　　　　�@動物工場の作製；ミルクや血液中に有用物質(医薬品)を分泌させる
　　　　　　　　　　　　　　　ヒツジやヤギの乳腺細胞内で血液凝固因子(血友病)、血栓溶解剤
　　　　　　　　　 　　　　　　（心臓疾患)などを生産させ、ミルク中に分泌させる

　　　　　　　　�Aノックアウトマウスの作成；特定遺伝子の欠落マウス

　　　　　（４）ヒト…医療での応用
　　　　　　　　�@遺伝子治療；体細胞のみ、生殖細胞(精子、卵子)への導入は禁止
　　　　　　　　　　１９９０年アメリカで初めてADA欠損症の女児に許可、その後
　　　　　　　　　　１９９７年までに世界中で３０００件近く試みられているが、成功例としての報告なし（図７）
　　　　　　　　　　１９９７年アメリカでは一時中止し、方法の見直しを行う
　　　　　　　　　　　　　⇒　ベクターの開発と安全対策
　　　
　　　　　　現在　→　方法論の改変(ベクターの改良など)により成功例の増加
　　　　　　日本　→　旧厚生省、旧文部省の規制により後発。
　　　　　　　　　　　しかし、血管新生の治療に効果　→　日本初の、国立大学教員によるベンチャー企業の立ち上げ

　　　　　＊＊制限酵素を利用して（図４、５）　　（図６）　　
　　　　　　　　遺伝子診断
　　　　　　　　個人の特定に利用…遺伝子多型を指標とする（DNAの個人差→０．１％）
　　　　　　　　　　いわゆるDNA鑑定…親子、犯罪捜査

　　　３．クローニング…klon　ギリシャ語で"小枝"

　　　　　同じものを大量に作製……"クローニング"と表現

　　　　　クローニング…無性生殖、親のコピー　→　均質な個体の獲得が可能な技術　

　　　　　技術的確立……マイクロマニュピレーション、核移植の確立

　　　　クローニング技術の推移

　　　 １．クローンカエル(１９５２年アメリカ、フィラデルフィアガン研究所)、体細胞核移植
　　　　　　　ドナー；オタマジャクシの腸管上皮細胞の核
　　　　　　　　　↓　ドナーの初期化は行わず、核移植を実施　　　
　　　　　　　レシピアント；アフリカツメガエルの受精卵に放射線を照射→核の不活性化
　　　　　　　　　↓
　　　　　　　　世界初の人工クローン個体　　　　

　　　　　２．クローンウシ(イギリス、１９８０年代に実用化)、受精卵分割法
　　　　　　　１６細胞期の受精卵を１６個の細胞に分離
　　　　　　　　　↓
　　　　　　　代理母の子宮に移植、１６頭のクローンウシを作製
　　　　　　　胎児が異常に大きく(通常の二倍くらい)成長する等の障害のため、一時中止

　　　　　３．クローンヒツジ(ドリー)(１９９７年イギリス)、（図８）
未受精卵使用の体細胞核移植
　　　　　　　　ドナー；乳腺細胞(分化した細胞)から核を取り出す
　　　　　　　　　　↓　核移植
　　　　　　　　レシピアント；ヒツジの未受精卵を除核
　　　　　　　　　　↓　電場融合、
　　　　　　　　　　↓　初期化（分化した細胞の核を、全能性を持つ未分化の状態に変換）
　　　　　　　　代理母の子宮に移植

　　　 １．分化した細胞での遺伝子の機能……全能性は残存しているか？
　　　　　　 　発現遺伝子および構造遺伝子（housekeeping genes）以外の遺伝子はどうしているのか？
２． 細胞質、ミトコンドリアＤＮＡの発生、遺伝への関与

　　　　　 １．高い死亡率、低い成功率（数％の成功率）
　　　　　　　　　　直接の死亡原因：クローン胎児の異常成長、甲状腺異常、臍帯動脈異常

２．核移植、電場融合によるクローン作製
　　　　　　　 　 →操作・手順に伴うＤＮＡの損傷
　　　　　　　３．使用した体細胞ＤＮＡのテロメアの影響か？
　　　　　　　４．遺伝子発現におけるインプリンティングの欠落
　　　　　　　　　　　インプリンティング：父親と母親の遺伝子による発現の違い

　クローン技術の応用、展望

　　　　 　１．ヒトクローンの実現；「ラエリアン・ムーブメント」やイタリア人産婦人科医の試み
　　　　　２．移植用臓器の作製……キメラ個体、ハイブリッド個体の作製
　　　　　　　　　⇒技術面の問題点解決に相当の時間が必要だろう
　　　　　　　　　⇒ＥＳ細胞(ヒト胚性幹細胞）の実用化の可能性大