• ベストアンサー

遺伝子配列とその意味の相関性

遺伝子の配列からそれが発現した時の機能はどうやって調べているんでしょうか? 例えばamp耐性、酵素など ヒトゲノム計画で配列だけ分かっても その配列がどのような意味を持っているかが 分からないと意味がないと思うのですが。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • Chicago243
  • ベストアンサー率38% (401/1043)
回答No.4

>ヒトゲノム計画で配列だけ分かっても >その配列がどのような意味を持っているかが >分からないと意味がないと思うのですが。 そのとうりです。まず遺伝子の中に蛋白質をコードしている部分があり、それを把握する事が念頭にあったと思います。ヒトゲノム計画は単に配列だけでなくどの部分が転写されるかまで付きとめています。そのうちかなりのものが既知のタンパク質のそうどうせいなどにより機能が幾らか想像出来ていますその機能を確認するための実験系をきちの物を参考に組立てる事が出来機能が分かる可能性が有るわけです。 勿論配列が既知のものとそうどうせいが無いものも結構ありますが, 皆さんが指摘されている様にノックアウトやsiRNAなどのテクニックはきのうを知るための有用な手法です。その蛋白質が何の蛋白質と結合するのかというのも機能を知る上で重要な要素でその様な解析も実際に行われています 。 さて、DNA配列のなかには蛋白質をコードしている以外にの役割が有ることが示唆されています。これらはノックアウトなどのこれまでの手法で解決できるものも有りますしSNPsの統計的解析で機能のきっかけをつかんでいるものもあります。コーディングリージョン以外はまだまだ分からないことだらけです。そこにその配列があるということが分かったところから研究が始まる(初まった)といっても過言では無いと思います。

その他の回答 (5)

回答No.6

No.3様へ。 もう少し詳しく、とはどの部分でしょうか。 ご質問者様には大変失礼な事をしてしまい、申し訳ないのですが、少し間借りをさせて下さい。 1遺伝子1Kb説については特に根拠は無いようです。しかしながら私の研究過程中の私のインストラクターであった講師、助教授果ては教授からもこの説を力説されました。 私の修士時代の僅か2年間の中でしたが、その中で出会った(?)遺伝子は全てそのORFが1Kb内に収まっておりました。 その一環で先日の様な発現をさせて頂きました。 しかしながらこれは私見であり、他の方の見解は分かりません。 不確かな事を列記してしまいお気に障られたのでしたらお詫び致します。

回答No.5

歴史的には、Forward genetics、つまり着目している機能や産物、あるいは変異体や遺伝病があって、それを支配している遺伝子はなにかと解析していって、遺伝子を見つけて、その遺伝子の塩基配列が調べられるという流れの研究がまずありました。 Amp耐性遺伝子もそうやって見つけらたものですし、酵素の多くは生化学的な研究に始まり、単離精製をし、アミノ酸シークエンスや抗体反応などを手がかりに遺伝子のクローニングがされ、初めて塩基配列の解析ができたのです。 そういう歴史の積み重ねで、いろいろな生物で、いろいろな遺伝子やタンパク質の構造がわかってきて、膨大なデータが蓄積されました。そこからホモロジー(配列の類似性)、コンセンサス配列や法則性を導き出せるようになって、ゲノムの塩基配列だけからその遺伝子の機能がかなり予測できるようになった、というのが今日の現状です。 予測はできるようにはなりましたが、配列だけしかわかっていないような遺伝子の生理的機能を実験的にあきらかにするのは大変です。やはり、その点はゲノムプロジェクト以前と変わらず、それに興味を持って一生懸命研究する人がいないと何もわかりません。

  • kiyocchi50
  • ベストアンサー率28% (456/1607)
回答No.3

No1ですが、sirouto1 gouさん。もう少し詳しくお願いします。 それと、ORF(オープン・リーディング・フレーム)が1Kb(キロ塩基)内に収まるとはどうしてですか? 便乗すいません。

回答No.2

そうですね。 しかし、今はノックアウトを作るよりもRNAiを使用する事が多いかと思います。 RNAiは蛋白発現を大きく抑制するインヒビターであり、未だ特定のサイトのみの使用になるとは思いますが(種類に制限があるので)ノックアウトを作るよりも時間がかからないです。 いわゆる擬似ノックアウトが作れるので、時間効率からも、動物愛護の精神からも使用頻度は高くなる気がします。 ちなみにヒト全ゲノムシークエンス完了後に話題になったのはSNPsです。遺伝子多型といいまして、ヒトの個人差によるゲノムシークエンスを完成させようとしましたが、その数があまりにも膨大であったために頓挫しかけております。 SNPsが全て解明されたときこそがヒトゲノムプロジェクトが完成したと考えるべきだと思います。 余談ですが、私は一遺伝子1Kb信者で、スプライシングなどで短くはなるものの、プロモーター領域を含む全てのORFは1Kb内に収まるものだと思っております。 蛋白が発現した場合AmpRなどは簡単ですシャトルベクターにライゲーションを行い、これを大腸菌にトランスフォーメーションを行った後、加Amp培地で培養すればよいのですから。 ただし、その他の蛋白の生理活性となりますとその方法は枚挙に暇がないと思いますので、割愛させて頂きます。

  • kiyocchi50
  • ベストアンサー率28% (456/1607)
回答No.1

配列だけ分かっていて、その配列の意味が分からないのでは意味がありません。 では、その配列の意味をどうやって調べるかというと、ノックアウトマウスといって、遺伝子の一部をなくしたマウスを作り、そのマウスがどうなるかを観察します。例えば、ある遺伝子をノックアウトさせたマウスが、生存できなかった場合、その遺伝子は生存に必要なタンパク質を作るようにコードされているんだなと判断します。ただ、ある遺伝子をノックアウトしても、他の遺伝子がそれを補う場合もあるようですので、なかなか難しい所です。 マウスと人の配列はそれほど違うものではないので、マウスの結果はたいてい人に当てはまります。もちろん当てはまらない場合もありますが。

関連するQ&A

  • 目的遺伝子を制限酵素で切り出し他のベクターに挿入する際に入る余分な配列

    non-expressionベクターに入っている目的遺伝子を、制限酵素処理とligation処理によってGSTタグつきの発現ベクターに移すことを考えています。目的遺伝子の上流には複数の制限酵素認識配列があるので、目的遺伝子を挟むように制限酵素処理をすると、GSTタグと目的遺伝子の間に余分な配列(それらの制限酵素認識配列)が入ってしまう気がするのですが、タンパク質を発現させた時に、これは問題にはならないのでしょうか。その配列が入ってしまうのは一般的に良しとされていることなのか教えて下さい。

  • 大腸菌内での遺伝子発現について

    2つ教えていただきたいことがあります。 質問1.プラスミド(pUCやpBR322など)のMCSに複数の遺伝子を別々の制限酵素サイトで入れた場合、大腸菌の中で別々のタンパクとして発現されるのでしょうか? たとえば、ベータガラクトシダーゼの遺伝子とカナマイシン耐性遺伝子をMCSに入れても、両方とも機能するのでしょうか? 質問2.プラスミド(pUCやpBR322など)にハイグロマイシン耐性遺伝子を付け加えたいのですが、PCRでハイグロマイシン耐性遺伝子のORFを増やしてpUCやpBR322などのMCSあるいは、プラスミドバックボーンのどこか(丁度使いやすい制限酵素サイトがある場所など)に組み込むことで大腸菌内で機能しますでしょうか? よろしくお願いいたします。

  • 遺伝子発現と遺伝情報の発現は同じ意味ですか?

    遺伝子発現と遺伝情報の発現は同じ意味ですか? DNAからタンパク質が作られるまでが遺伝情報の発現で、 DNAからタンパク質が機能するまでを遺伝子発現と思ってるんですが・・・。 遺伝子=DNAと考えているんですがそれは誤りですか? 馬鹿げた質問だったらごめんなさい。

  • 細菌の酵素遺伝子の解析について

     私は現在卒業研究で最近の酵素遺伝子の構造解析(要はクローニングしたい)をしていますがなかなか目的の遺伝子が引っかかりません。  現状はたんぱく質のN末端解析により20アミノ酸が同定されそこから推定される塩基配列を様々なプライマーでPCRをかけて60塩基を決定しました。そして他の細菌の同じ酵素のアミノ酸配列からコンセンス配列もいくつか見つけPCR しても遺伝子はひっかかりません。制限酵素で切ったりもしていますがうまくいきません。  遺伝子解析にあたってアドバイスをお願いします。  あとその酵素タンパクの抗体は得られているのですが、抗体をプローブとして解析を進めると聞いたことがあるのですがサザンのことなんでしょうか?でもあれは DNAプローブですよね?うーんよくわかりません。  ヒトゲノムが解明される時代に細菌の遺伝子一つくらい数日、数週間あれば解析できるということを聞きましたが本当でしょうか?そんな研究期間ではどのように解析しているのでしょうか?

  • 細胞株の遺伝子に変異を入れるには?

    実験初心者の質問です。 もし良い参考書等ありましたら、教えてください。 ある細胞株で発現しているタンパク質の機能を調べるために、そのタンパク質の発現を抑える場合、RNAiという手法を使うのだと思いますが(他にもありますでしょうか??)、過剰に発現させるとしたら、どんな手を使うのが手っ取り早いのでしょうか?ベクターに載せた遺伝子を細胞に組み込む事になるのですか? また、そのタンパク質の配列の意味を調べるために、あるアミノ酸に変異を入れるとしたら、どうすれば良いのでしょうか?単純に変異を入れた遺伝子を組み入れたら、改変前のオリジナルの配列と持った遺伝子と混ざってしまうような気がするのですが、完全に入れ換えるには何か手があるのでしょうか?

  • 遺伝子って何??

     私は、ひとつの酵素やたんぱく質を作るための暗号(塩基の並び)が、一つの遺伝子って思っていました。しかし、「一遺伝子一酵素説」によると、一つの遺伝子が一つの酵素を作る、ということです。つまり、たんぱく質、よりも遺伝子を先に考えてますよね??国語のような質問ですが、私の悩み分かっていただけるでしょうか。  自分でもよく分からないのですが、結局遺伝子って何ですか?子へ形質を伝えるもの、というのじゃなくて染色体や塩基配列の視点から教えてください!!

  • 常染色体優性遺伝病について

    とても悩んでいる問題があります。 常染色体優性遺伝病があるとして、それが特定の家系においてのみ劣性遺伝するということがあるのか、という問題です。 答えはYESなのですが、イマイチ理解出来ません。 遺伝を単純なデジタルとして考えてはいけない、という事らしいのですが…。 ある遺伝子の異常がとある酵素の発現を障害してしまうとき、ヘテロ接合の時を考えます。大抵の場合体の酵素は余分に作られているので、正常な方の遺伝子がその酵素の必要量の閾値を上回る量を生産出来たら病気は発症しないという事です。しかし優性遺伝病の場合は正常の方だけでは酵素発現が足りたいということ。ここで、この病気がある家系では劣性遺伝するということは、同じ酵素の発現量が片方で閾値を満たせるということですか? 発想の方向があっているのかも良くわかりません… 気になってこんな時間まで寝れませんでした… よろしければ教えて頂きたいです!m(_ _)m

  • 遺伝学の問題です。

    よくわからないので教えてください。 全長8000bp制限酵素地図を持つゲノムDNAがある。ただし、問題となる部分以外のゲノム領域、プラスミドベクター由来の配列などは無視するものとする。 この遺伝子を発現する組織から、cDNAライブラリーを作成した結果、約3000bpのフラグメントと、約5300bpのフラグメントの2つの長さの発現領域を持つcDNAを得た。なぜこのような結果が生じたのか説明しなさい。

  • 遺伝子組換えについて

    異種DNAの由来生物が動物や植物の場合には、大腸菌では目的遺伝子がうまく発現しない、あるいは発現してタンパクがつくられても酵素の活性が得られないといったことがしばしば起こる。その場合、一般的に考えられる原因として何があるか調べて述べよ。 これについて、少しでもわかることがあれば教えてください! お願いいたします!

  • 遺伝子のゲノムの計算

    ヒトの1倍体ゲノムは約3.0×10^9塩基対(bp)で構成され、25000遺伝子の存在が予想される。 遺伝子の平均長が3.0×10^4bpの時、ヒトゲノムにおける非遺伝子配列の全ゲノムに対する存在率は何%になりますか?また、上記ヒトゲノムにおけるアデニン含有が1.8×10^9個であった時、同ゲノムのグアニン・シトシン含有(GC%)は何%となりますか? すみませんが計算の途中の過程や解説もできるだけ詳しくお願いします。