名大ら,蛍光マーカーでデンキウナギのDNA導入確認

著者: 梅村 舞香

名古屋大学と京都大学は,デンキウナギの放電が遺伝子組み換えの原動力になり得ることを新たに発見した(ニュースリリース)。

細胞生物学分野には,エレクトロポレーションと呼ばれる遺伝子導入法がある。レピシエント(受け手)となる組織や細胞をDNA溶液に浸して,電源となる機械が出す高電圧によって胞膜に穴を開けてDNA分子を細胞内に入り込ませ,遺伝子組み換えを促する。

これは従来,あくまで実験室で人為的に引き起こされる現象として認識されていた。今回研究グループは,自然環境でエレクトロポレーションが起こる可能性を考えた。アマゾン川に生息するデンキウナギはエレクトロポレーションを行なう装置よりも遥かに高電圧の電気を発生させることが知られている。

そこでデンキウナギを電源,周辺に生息する生物をレシピエント細胞,水中に遊離した環境DNA断片を外来遺伝子で見立てると,デンキウナギの放電によって周辺生物で遺伝子組み換えが起こるのではないかと仮説を立てた。アマゾン川の野生環境下でこの仮説を検証することは敷居が高いため,研究室でデンキウナギを飼育して代替モデルによる検証を計画した。

電源のデンキウナギのほか,レシピエントには広くモデルとして用いられるゼブラフィッシュを,遺伝子組み換えの評価のためには緑色蛍光タンパク質GFPをコードする遺伝子配列を使用した。

ゼブラフィッシュ幼魚とGFP遺伝子を含むDNA溶液を通電性の容器内に共存させ,水槽の中に沈めてデンキウナギの放電に晒した。その結果,約5%の幼魚でGFP遺伝子の導入とタンパク質の産生を示す緑色蛍光を観察することができた。

実験に最適化された機械によるエレクトロポレーションには効率こそ及ばないが,デンキウナギが発する放電にも遺伝子組み換えを起こすポテンシャルがあることを初めて実験的に示すことができた。

研究グループは,今回の成果で,デンキウナギの放電が周囲の生物に遺伝子組み換えを引き起こす要因になり得ることが示された。この結果は管理された実験室で観測された現象に過ぎず,多様な生物種と環境要因を含む自然界でも起こっていることを主張できる結果ではないとしている。

キーワード:

関連記事

  • 金沢大ら、細胞内のATP濃度を決定できる蛍光寿命型センサーを開発

    金沢大学と東京科学大学は、ATP(アデノシン三リン酸)濃度を蛍光寿命という蛍光タンパク質の光学的特性に変換して測定できる、新しい蛍光センサーを開発した(ニュースリリース)。 私たちの体を構成する最小単位細胞では、さまざま…

    2025.11.28
  • 兵県大ら,光で働くDNA修復酵素のしくみを解明

    兵庫県立大学,大阪大学,筑波大学は,DNAの損傷を光で修復する酵素の反応過程を詳しく解析し,独自開発の分光計測技術を用いて,修復反応の途中で一時的に現れるオキセタン中間体を世界で初めて実験的に捉え,その存在を裏付けること…

    2025.09.03
  • 科学大,光で制御するDNA液滴分子ロボットを作製

    東京科学大学と東北大学は,照射した光の波長に応じて流動性を制御できる,DNAからなる液滴を構築し,「DNA液滴分子ロボット」への応用に成功した(ニュースリリース)。 生物の細胞では,液–液相分離で形成される液滴が,細胞の…

    2025.06.24
  • 東京科学大ら,蛍光タンパク質でリンパ管構造可視化

    東京科学⼤学,ミシガン⼤学,岩⼿医科⼤学は,⻭髓内にリンパ管が存在し,炎症刺激などに応じてその構造が動的に変化することを明らかにした(ニュースリリース)。 ⻭の中には,神経や⾎管が通る「⻭髄」と呼ばれる柔らかい組織がある…

    2025.05.19
  • 京大,分光法によりDNA塩基に一瞬のねじれを発見

    京都大学の研究グループは,超高速光電子分光法と赤外分光法によって水溶液中の核酸塩基を調べ,紫外線を吸収したチミンやウラシルがC=C二重結合を強くねじった不安定な状態を形成することを発見した(ニュースリリース)。 遺伝情報…

    2025.05.14
  • 東大,光でゲノム変化を制御するゲノム合成技術開発

    東京大学の研究グループは,光で制御するトップダウン型ゲノム合成技術の開発に成功した(ニュースリリース)。 生命の設計図であるゲノムDNAを改変・合成し,医療や環境などの地球的課題を克服する新しい生物機能の開発が世界的に研…

    2025.04.16
  • 愛媛大ら,金ナノ粒子上のDNA構造と密度の影響解明

    愛媛大学と理化学研究所は,表面にDNAを修飾した金ナノ粒子を用いた標的DNA検出における,DNAの高次構造および密度の影響を明らかにした(ニュースリリース)。 直径が数~数十nmの金ナノ粒子の水溶液は,分散状態では赤色を…

    2025.03.25
  • 東大,レーザーの相分離液滴生成でDNAパターニング

    東京大学の研究グループは,レーザーを用いた相分離液滴生成において,従来の常識とは異なり,レーザー照射をやめたあとも長時間安定に存在する新奇の相分離現象を発見した。さらに,この現象を利用することで,DNAを高濃度に濃縮した…

    2025.03.05

新着ニュース

人気記事

新着記事

  • オプトキャリア