遺伝子のクローニングとcDNAライブラリー

特定の遺伝子を含む組み換えDNAを大腸菌などの宿主細胞に組み込んで、増殖させることで同じ配列をもつDNA(クローン)を量産することができます。これをクローニングと呼びます。クローニングをうまく利用することでホルモンやサイトカインなどの有用なタンパク質を作り出したりすることができます。今回は遺伝子のクローニングについて見ていきたいと思います。

 

 

cDNA

ベクターとは、DNAを外から宿主細胞内に運び込んで複製させるDNAを言います。ベクターには、比較的小さい環状DNAを持っていたり、自己複製能があるプラスミドがよく使われます。このベクターを使って、遺伝子のcDNAをクローニングすることで有用なタンパク質を作り出すことができます。

 

 

なおcDNAは、complementaryDNAの略で、complementaryは「相補的」などと訳されます。cDNAは具体的にmRNAを鋳型として逆転写酵素によって作られたDNAを言います。mRNAはイントロンがないため、それを鋳型にして作られるcDNAもイントロンがなく、エキソンのみからなります。cDNAを作るにはプライマーが必要です。

 

具体的には、プラスミドDNAを制限酵素で切断したものと、mRNAから逆転写酵素で作られたcDNAをDNAリガーゼなどで連結することで組み換えcDNAが作られます。これを宿主細菌へ導入することで、目的のタンパク質を作ることができます。

 

 

cDNAライブラリー

特定の遺伝子をクローニングするには、まずその生物のゲノムDNAの全ての配列を集めたライブラリーを作る必要があります。ある生物のゲノムDNAの全断片の組み換えDNAで形質転換された大腸菌集団をゲノムDNAライブラリーと言います。

 

ゲノムDNAライブラリーに対して、cDNAの組み換え体で形質転換されたものをcDNAライブラリーと言います。

 

 

ゲノムDNAライブラリーはイントロンがあるのに対して、cDNAライブラリーはイントロンはありません。またゲノムDNAライブラリーは細胞や組織による偏在がないのに対して、cDNAライブラリーは細胞や組織による偏在があるのが、大きな違いです。

 

まとめ

• cDNAはmRNAを鋳型として逆転写酵素によって作られたDNAを言う。
• ベクターを使って、遺伝子のcDNAをクローニングすることで有用なタンパク質を作り出すことができる。
• cDNAの組み換え体で形質転換されたものをcDNAライブラリーと言う。