阪大ら,DNAからの遺伝子発現を生細胞で可視化

大阪大学と慶応義塾大学は,ラスミドDNAやそのDNAからの遺伝子発現を生きた細胞で可視化することに成功し,細胞内に外から導入したプラスミドDNAが,核膜再形成がおこる細胞分裂期終期に核へ取り込まれていくことを,世界で初めて明らかにした(ニュースリリース)。

生命科学の分野では,遺伝子操作や目的タンパク質の発現を目的として,プラスミドDNAを細胞内に導入することが必須の技術となっている。

プラスミドDNAは,細胞内でゲノムとは別に維持されるDNA分子。外来のDNAをホスト細胞(今回の例ではヒト培養細胞)に導入するために用いられる。ホスト細胞内に導入されると外来遺伝子を発現する。

プラスミドの細胞内導入には,安全性の高いトランスフェクション法として,非ウイルス性ベクターとトランスフェクション試薬がよく使われている。このトランスフェクション法は,ウイルス性ベクターとウイルスを使ったトランスフェクション法と比較して効率が悪いこと,さらに非増殖性の細胞では有効でないことが問題になっていたが,その理由は不明であり,DNA治療薬を効率良く核内伝送する際の課題となっていた。

今回,研究グループは,外来DNAを可視化するために,特殊なDNA配列を持たせたプラスミドDNAを作製した。このDNA配列は細胞質内に入ると,その位置をGFPの蛍光を指標に可視化することができる。また,このDNAから遺伝子発現が起こると,赤色蛍光の出現を指標として可視化することができるようになっている。

このDNAを細胞内に導入し,生きた細胞で観察したところ,そのDNAからの遺伝子発現は,細胞分裂後にのみ起こることが分かった。プラスミドDNAの挙動を,蛍光顕微鏡法に加えて蛍光電子相関顕微鏡法などの方法を使って調べたところ,細胞分裂終期の,特に核膜が再形成される時期に,外来のDNAが核に取り込まれていくことが分かったという。

研究グループはこの成果について,DNAワクチンなどのDNA治療薬を,核に効率良く伝送する方法の開発に貢献することが期待されるものだとしている。

キーワード:

関連記事

  • 神戸賞で、理研・宮脇 敦史氏が大賞を受賞 蛍光タンパク質の開発を評価

    中谷財団は、財団設立40周年を記念して創設した学術賞「神戸賞」における第3回受賞者の決定し、理化学研究所の宮脇敦史氏が「光と生命との相互作用の探究から革新するバイオイメージング」の研究で大賞を受賞した(ニュースリリース)…

    2026.04.21
  • 東京科学大、光で遺伝子の小さな修飾を検出・解析する手法を開発

    東京科学大学の研究グループは、DNA中の特定の化学修飾を光によって識別する新たな解析技術を開発した(ニュースリリース)。 DNAの化学修飾は、遺伝子配列を変えることなく遺伝子発現を制御するエピジェネティクス機構の中核を担…

    2026.01.19
  • 東大など、世界初の光学マイクロニードルデバイスを開発

    東京大学、東京科学大学、英Bath大学、ナノ医療イノベーションセンター(iCONM)は、従来の酵素測定法の欠点を解決する光学マイクロニードルデバイスを世界ではじめて開発した(ニュースリリース)。 採血不要の臨床検査を可能…

    2026.01.14
  • 公大と兵県大、有機ホウ素錯体の蛍光色変化を超高圧下で観測

    大阪公立大学と兵庫県立大学は、分子内π-π相互作用が、圧力に対する蛍光色の可逆的変化(PFC)に与える影響を調べるため、シクロファン部位をもつ有機ホウ素錯体pCPHとpCP-iPrの単結晶をダイヤモンドアンビルセル(DA…

    2025.12.26
  • 理研、光でがんを選択的かつリアルタイムに可視化

    理化学研究所は、がん細胞で過剰に産生される代謝物アクロレインを利用し、がん細胞内でのみポリマーを自発的に合成できる革新的なポリマー化技術の開発に成功した(ニュースリリース)。 生体関連化学分野において、高分子材料は薬物送…

    2025.12.23

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア