遺伝子が組み換わるタイミングについて教えてください

質問

遺伝子組み換えには、大きく３つの手法があると聞きました。

その一つ、アグロバクテリウム法は、
根粒菌を用いるということですが、小さく分割した細胞とかではなく、
育っている状態の植物が、ある日その菌によって遺伝子を組み換わってしまい、
翌日からは違う遺伝子の植物になる、ということでしょうか？

それと、バーティクルガン法は、切り取った枝などに行った場合、
その枝の細胞全部が、組み換わる、ということでしょうか？

どちらも、装置や大きさを目にしたことがないので、
本を読んでもイメージがつかめずにおります。

最後に、放射線等による変異についても知りたいのですが、
これも、育った状態の樹木が、次の日から変わるのでしょうか？
それとも、その樹木や草木が、次のタイミングでつけた種子から変わるのでしょうか？

どうぞご教授願いたく、よろしくお願い申し上げます。

回答No.3

jkpawapuro · ベストアンサー

パーティクルがんを木の枝にあてるというのは聞いたことありません。
葉であるとか苔であるとか比較的やわらかい植物・部分に当て、金粒子（ガンの弾）が入った細胞にだけ変異が起こります。
よって（金粒子一つあたり）一細胞一代限りの変異です。

アグロバクテリウムは生殖細胞ができる時期に感染させて、生殖細胞に変異が起きるのを期待します。
よってこれは種を回収し次代（以降）の変異を期待する方法です。これは種（受精卵）の遺伝子を変異させてしまいますので、以降の世代の植物全細胞が変異を受け継ぎます。

放射線やＥＭＳ等は、おそらく全て種にあてるものだと思います。
これも種そのものの遺伝子を変異させるので、次代以降の植物の全細胞に変異が及びます。

回答No.5

jkpawapuro

放射線による変異の大半は、チミンダイマー等の二量体をつくることです。
その結果複製過程でエラーが起こりその遺伝子が働くなるものがあります。
要は機能（不特定の遺伝子）を潰すだけで、新たな機能を入れることはできないんですよ。

お礼

なるほど……。とてもよくわかりました。

また新たな疑問が出てきましたが、このレスからずれてしまうので、今度にいたします！

お忙しい中、本当にありがとうございました！

回答No.4

jkpawapuro

蛇足ですが一応。
ガンは直接ＲＮＡ等を細胞内に打ちこみ発現させる方法で、既存の細胞内に無い遺伝情報を発現させることができますが、組み換えではありません。（細胞の核内のＤＮＡには変化おきません、もっと下流だけです。）

放射線等を使う手法は、遺伝子をランダムに潰すことはできますが、新たな遺伝子を導入することはできません。
よってこれも組み換えとは言えません。

新たな遺伝子を入れる（組み換え）できるのは、この三つの手法の中ではアグロだけです。

お礼

ご回答、ありがとうございます。

教えていただいた内容で、自分の中で理解不十分だった部分に気が付きました。

遺伝子組み換えと、遺伝子の変異は別物なんですね。
なんとなく混同していたようです。

また、放射線では、照射によりＤＮＡがどうにか変化するのではなく、
ダメージを受けた部分の影響で、変化が起こるイメージなのですね（？）

よく、宇宙からも放射線は降り注いでいて（自然にもともとあって）、それにより植物や動物は突然変異を起こす、と書いてあるのを目にしますが、それも同じ原理なのでしょうか…。

どちらにしても、今までにない特性の植物に、急になったりすることはないのですね。

とてもよくわかりました。
本当にありがとうございます。

回答No.2

indoken2

育っている植物が、ある日を境に、翌日から別の植物になることはありません。

放射線でもパーティクルガンでもアグロバクテリウムでも、
どれでもそうですが、植物や枝全体が変わることはあり得ません。

変化は細胞単位（細胞の中の遺伝子単位）で起こるものです。

お礼

ありがとうございます。

なるほど、少し誤解していましたが、
ＤＮＡはそれぞれ独立しているのですね…、

つまり、例えば、ある日育てていたポトスに、
なんらかの遺伝子変異が起こって、
急にピンクの葉っぱが出てくるポトスになることには
ならないんですね。

ありがとうございます！

回答No.1

35fa8e3c

あの原発事故から内部被爆を調べていた頃の知識でお話しするので、後半の質問に関わると思います。
生物の知識もないので、簡潔に述べます。間違いを含む可能性があるので他の回答者様、訂正お願いします。
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変異するのは、放射線がＤＮＡに当たった細胞だけです。
よって生物（⊃植物）の全てのＤＮＡが同時に同じように変更されれば、その瞬間から別のＤＮＡを持った木になります。
ほんの一部のＤＮＡが変更されただけの場合、その変更内容が、「異常に増殖しちゃうＤＮＡ」だと、ガンのように悪性腫瘍となって現れます。さもなくば、修復能力によって壊れたＤＮＡは消え去ります。
次は生殖の場合です。
発生の最初は１つのＤＮＡから始まります。このＤＮＡが損傷している場合、しかもそのＤＮＡの「細胞分裂機能」が失われない形で損傷している場合、損傷したＤＮＡのまま、分裂を繰り返し、親ではまずありえなかった「体全体の全ての細胞が同じＤＮＡ変異を起こした状態」の子ができます。
これは妊婦内胎児や育ち盛りの幼児が、「放射線感受性が高いから食事に気をつけなさい」と言われることからも納得できます。

参考になったでしょうか。

お礼

ご回答、ありがとうございます。
とても参考になりました。

まず本来のＤＮＡと、変化したＤＮＡが、
個体に同時に存在できるんだ、ということが、
専門家でない私にとっては目からうろこでした。

数冊、一般人向けの、やや詳しい植物関係の本を読んではみたのですが、
遺伝子のお話のところが、その細胞の話からはじまっていて、全体から見たお話は、たまたまどれにも載っていなかったのです。

次に、変化したＤＮＡ（＝細胞？）も分裂して増えるんですね。

あ……成長と分裂は、きっと同じですよね。

生殖の場合、元の一つが変化したＤＮＡだと、
そのまま分裂して親にないＤＮＡを持つ子供ができてしまう、ということですよね。
（私は回答を正しく理解できていますでしょうか）

植物の疑問ではあったのですが、仮に人の場合、
老人でもＤＮＡは分裂して増えるのかな…。

もっと勉強してみたくなりました。
ありがとうございました。