近年バイオテクノロジーはいろいろな形で私たちの身のまわりに存在します。
医療における薬品も遺伝子組換えの技術が利用されていますし、食品における農業分野でも応用されています。
ＤＮＡ鑑定も進んでいますが、究極の個人情報であるＤＮＡ情報の取り扱いには注意が必要です。
ここではバイオテクノロジーで良く使われる用語をチェックしておいてください。

農業への応用

その個体が本来持っていない遺伝子を導入した「トランスジェニック生物」をつくり出すバイオテクノロジーは、いろいろな形で農業に応用されています。
特に、トランスジェニック動物やトランスジェニック植物などのトランスジェニック生物を食品利用する場合、その食品を「遺伝子組換え食品」といいます。
「遺伝子組換え作物」（ＧＭ作物）ともいいます。

トランスジェニック植物

遺伝子組換え作物には、大豆、トウモロコシ、ゴールデンライスなどがありますが、これらをはじめ花弁の青いパンジーの遺伝子を導入してつくった、天然には存在しない青色のバラの花などもあります。
※
ゴールデンライスはビタミンＡ欠乏症予防に効果のある\( \beta\) カロチンをつくるように遺伝子操作した稲の品種の１つです。

トランスジェニック植物の作り方は、植物に感染する土壌細菌の一種である「アグロバクテリウム」などのプラスミドに、目的とする形質の遺伝子を遺伝子組換え技術で組み込み、それをアグロバクテリウムに戻します。
このアグロバクテリウムを植物細胞に感染させ、細胞に目的の遺伝子を導入し、その後目的の形質を発現している細胞を選別します。
選別した細胞を増殖させ未分化の細胞のかたまりである「カルス」にし、カルスを細分化することで目的の植物体をつくります。
※
アグロバクテリウムは、植物に感染すると植物に腫瘍を形成させて寄生する性質をもつ土壌細菌です。

トランスジェニック動物

現代の生物学に欠かせないＧＦＰ（緑色蛍光タンパク質）の説明をしておきます。
ＧＦＰ（Green Fluorescent Protein）はオワンクラゲがもつＧＦＰ遺伝子によってつくられ、紫外線を照射すると緑色の蛍光を発します。
このＧＦＰはある遺伝子の発現の有無を調べるときに目印として広く用いられます。
ＧＦＰの発見で２００８年に下村修先生達がノーベル化学賞を受賞しています。（生理学賞ではありません。）

トランスジェニック動物には、ＧＦＰ遺伝子を導入した光るカエルや、ヒトの成長ホルモンをつくる遺伝子を導入した大型のアス－パーマウスなどがあります。
哺乳類では受精後すぐに卵核と精核が融合するわけではないので、融合前の精核に微細な注射針で外来のＤＮＡを注入すると発生を続けて、外来遺伝子を取り込んだトランスジェニック動物ができるのです。

植物のようにウイルスをベクターとして導入することもありますし、遺伝子銃を使って遺伝子を導入することもあります。

医療への応用

バイオテクノロジーは医薬品の製造にも多く利用されています。
糖尿病の治療に使われる、血糖値を減少させるホルモンであるインスリンなどは以前は他の動物から抽出されていましたが、今では遺伝子組換え技術を利用してつくられるようになりました。
これは大腸菌のプラスミドを利用する増殖法です。

⇒　バイオテクノロジー（遺伝子組み換えとＤＮＡの増幅と解析）

ヒトのインスリンをつくる遺伝子ＤＮＡを大腸菌内部のプラスミドに組み込んで大腸菌に導入し、これを培養し増殖させ、大腸菌からヒトインスリンを抽出します。
この方法はインスリに外にも、インターフェロンなどにも使われています。

Ｂ型肝炎はＢ型肝炎ウイルスに感染することで発症しますが、これを予防するワクチンの生産にもバイオテクノロジーは利用されるようになりました。
Ｂ型肝炎ウイルスに特徴的なタンパク質をつくる遺伝子をウイルスから取り出し、プラスミドに組み込んで酵母菌に導入します。
酵母菌を培養すればこのタンパク質をつくるので、これをワクチンとして接種するとＢ型肝炎ウイルスに対する免疫ができます。

ＤＮＡマイクロアレイ

ＤＮＡマイクロアレイは小さな孔に既知の塩基配列を持つ１本鎖のＤＮＡを入れたチップ状の分析機器のことです。
これに特定の組織や細胞から抽出したｍＲＮＡに蛍光色素をつけたものを載せて、発色パターンを調べることで遺伝子の解析や薬の効果の解析ができます。

ノックアウトマウス

遺伝子操作技術を使って特定の遺伝子が発現しないようにする技術を「ノックアウト」といい、この技術をつかってつくったマウスを「ノックアウトマウス」といいます。
機能が明らかで無い遺伝子をノックアウトすることでその遺伝子がはたらかないことの影響を調べ、その遺伝子の機能を解明していくことができます。

オーダーメイド医療：ＳＮＰの利用

患者一人ひとりの遺伝子の一塩基多型（ＳＮＰ）を調べることで、その患者にあった投薬するオーダーメイド医療を行うことができるようになります。
一塩基多型とは１塩基単位の塩基配列の違いのことで、同じ種の生物でも個体レベルで多様性が見られることです。
⇒　かま状赤血球貧血症や尿症などの遺伝子突然変異の種類としくみ

ＤＮＡ鑑定

ヒトゲノムにも多くの遺伝子多型があるので個人差があります。
ゲノムに含まれている塩基配列の繰り返しパターンは個人で違いがあるので、この反復パターンを調べることで個人を識別することができます。
このようなＤＮＡの塩基配列で個人を識別する方法をＤＮＡ鑑定といい、犯罪捜査などに利用されています。
遺伝子鑑定では毛髪などからＤＮＡを採取し、その反復配列部分をＰＣＰ法で増殖し、これを電気泳動にかけてＤＮＡ断片尾長さのパターンを調べ一致を確認します。
ただし、ＤＮＡ断片から個人を特定できるわけではなく、ある人物のＤＮＡ断片のパターンと一致するという確認ができるだけですが、一致すれば高い確率で特定できます。

バイオテクノロジーの応用への課題

バイオテクノロジーの課題はいろいろとあります。

遺伝子組換え技術などによってつくり出された生物は、もとは自然界に存在しない生物なので、生態系へ影響をおよぼさないか十分に検討する必要があります。
これは世界的な課題であり、現在でも検討されていますが、時間をかけて十分な検討が必要です。
反面医療的には解決を急ぎたいという面もあるので、簡単ではありません。

食品においては、遺伝子組換え食品を食べることでアレルギーなどを引き起こさないか、その安全性を十分検証することが必要です。
食品の場合、生産に関しても問題が出てきます。
お金をかければ出来るものでも、資金が豊富ではない国や個人生産者にとっては大きな負担となります。
遺伝子組換え食品は、切りかえようとしてもすべてがすぐに切りかえられる訳ではありません。
何らかのリスクはあるということです。

また、ゲノムの情報は生活する上での名前などの情報ではなく、個人を特定する究極の個人情報なので取り扱い、利用には慎重にならなければいけません。
ゲノムの情報から遺伝病も推定されるので倫理的な問題も発生することが考えられるからです。

現代ではゲノムの解析は容易となりましたが、そのゲノムの情報をどのように活用するかを考えなければならない時代に入っているといえます。

ここまでバイオテクノロジーの用語を並べてありますが、詳しく知ろうと思えば、１つひとつを時間をかけて見てみないとわからない位小さな世界で、情報量もかなり多く最新の科学的な内容です。
なので、先ずはここにある用語を覚えておくと良いでしょう。

遺伝子組換えの方法とＤＮＡの増殖法は知っておいた方が良いので

⇒　バイオテクノロジー（遺伝子組み換えとＤＮＡの増幅と解析）

を参考にしてください。