形質転換

形質転換の概念とその重要性

分子[[生物学]]における形質転換（Transformation）は、細胞外からDNAを細胞に導入し、その結果として細胞の遺伝的性質を変化させるプロセスを指します。この技術は、主に細菌の遺伝子工学やバイオテクノロジーの分野で広く利用されています。

形質転換の歴史

形質転換は1928年にフレデリック・グリフィスによる肺炎双球菌を用いた実験で発見されました。この実験では、死亡した病原性細菌が非病原性の細菌に遺伝的な特性を伝達することが示され、これが後の遺伝子研究に多大な影響を与えました。自然界でも形質転換は通常発生しており、これを laboratoryで人工的に再現することができるようになりました。

遺伝子導入技術

形質転換の方法は多岐にわたります。バクテリアにおける形質転換では、特にエレクトロポレーション法が有名です。これは電気パルスを利用して瞬間的に細胞膜に小さな穴を開け、外部DNAが細胞内に侵入できるようにする技術です。また、塩化カルシウムを用いてコンピテントセル（遺伝子導入の準備が整った細菌）の生成も行われています。このように、プラスミドやファージなどのベクターを使って外来遺伝子を導入します。

植物細胞に対する形質転換では、アグロバクテリウムを利用した手法や、パーティクル・ガン法、エレクトロポレーション法が一般的です。糸状菌の場合には、プロトプラスト-PEG法やエレクトロポレーション法が使用され、酵母にはLi法が採用されることが多くあります。このほかにも、Biolistic法なども利用されています。

形質転換の応用

形質転換は生物学の研究やバイオテクノロジーの進展に極めて重要な役割を果たしています。様々な技術の開発によって、分子[[生物学]]や遺伝子工学の研究が進み、それに伴い生物の機能や特性を変更する研究が急速に進展しています。

応用例として、発現誘導プロモーターを用いた転換法、ジーントラップ法、エンハンサートラップ法、アクティベーションタギング法などが挙げられます。これらの手法は、遺伝子の機能を解明したり、新しい生物材料を創出するために利用されています。

まとめ

形質転換は、遺伝子工学の基盤を成す技術として、さまざまな分野で応用されており、その重要性はますます高まっています。これからの研究・技術革新においても形質転換の技術が果たす役割は大きいと考えられます。

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