ゲノム編集と遺伝子組換えの違いは?仕組みや原理・デメリット(問題点)等

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夫:ポコキン

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夫婦で不妊治療を行っています。夫の目線から、不妊治療を行う上で得た知識や感じたことなどをシェアしていきます。あまり辛気臭くなるのは嫌なので出来るだけ明るく、不妊治療以外のことも書いていくつもりです。めざせ!Awesome Life!!!

 

 

ゲノム編集とは

 

 

ゲノムとは、生命=人間の設計図(親の生物学的な特徴を子供に伝える遺伝子を含むDNAのすべての遺伝情報)のことであり、ゲノム編集とは生命=人間の設計図を人工的に編集できる技術のこと

 

ゲノム、遺伝子、DNA

 

 

人為的に遺伝子を「切ったり」「並べ替えたり」「貼り付けたり」自由に編集可能。

 

昔からゲノム編集はあったが、最近注目されるようになった理由は、2013年に九州大学教授の石野良純氏らが発見した「CRISPR/Cas9システム」により、簡便かつ効率的に編集が可能となったため。

 

 

ゲノム編集の仕組み

 

生物の遺伝子は4種類の塩基で構成されている。

この4種類の塩基は特定のタンパク質とむすびつく性質があり、この性質を利用した技術がゲノム編集。

編集したい遺伝子(塩基)にむすびつく特定のタンパク質に、遺伝子(塩基)を切ることのできる物質を乗せて編集を行うもの。

ゲノム編集、遺伝子組換え、DNA

 

何万もある遺伝子の中であっても、ピンポイントに狙った遺伝子を探し出してむすびつく。

 

 

 

ゲノム編集と遺伝子組換えの違い

 

(出所:独立行政法人科学技術振興機構 研究開発戦略センターの資料より)

(出所:独立行政法人科学技術振興機構 研究開発戦略センターの資料より)

 

簡単にいうと、

遺伝子組み換え技術は、元の個体にはなかった遺伝子を外部から導入することで新しい形質を持たせる技術。

ゲノム編集は、外部から遺伝子を導入せず、狙った遺伝子の特定部位で変異を起こすことで新しい形質(性質)を持たせる技術。

 

ただ遺伝子組換えは、何千〜何万回とトライしてようやく特定の場所に外部からの遺伝子を組み込むことができるという、かなり「偶然」に頼った技術であり、相当の時間を要するが、ゲノム編集は「偶然」ではなく、ピンポイントに特定の場所を「狙い通り」に操作できる極めて精度の高い技術と言える。

 

ゲノム編集についてさらに詳しくいうと、遺伝子配列を切断したあと、切断された部分の細胞は自ら修復しようとする。そして修復しようとするときに、ある一定の確率で「間違い」が起こるらしく、その間違いによって変異を起こさせるのだという。
※参考サイト:たねっと(Tanet)

 

狙った場所を操作することは「確実」だが、望む結果につながるかは「確実(百発百中)とまでは言えない」ということだろう。

 

 

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ゲノム編集のメリットとは?

 

ゲノム編集のメリットをまとめると、

簡単(遺伝子工学を学んだ科学者なら誰でもできる)

短期間で結果につながる

全生物に応用が可能

 

遺伝子組換えは、そもそも狙ったところに遺伝子を正確に組み込むことが難しく、さらに組換えを行ったことで、もともとの機能(残しておきたかった機能)が損なわれてしまい、また目指した形にするには何度も組換えを行うことが必要で、長い時間がかかる。

一方ゲノム編集は、自然界ではあり得ない頻度で、かつ同時にたくさんの遺伝子に変異を起こすことが可能。こうして変異したもののうち、狙った形(特性)のもののみを選抜することで、短期間で作製することができる。遺伝子組み換えよりも「正確」かつ「短期間で作製可能」という点がメリットと言える。

 

 

ゲノム編集のデメリット(問題点)

 

危険性として指摘されているのは、

 

オフターゲット作用

 

これは、目的の遺伝子ではない遺伝子(オフターゲット)を編集してしまうこと。

どんなに優秀な技術でもそれを扱う人間が間違えばダメだということ。

 

 

すでにゲノム編集を行っている事例

 

なんとすでにこの技術を使った事例が日本国内に実在する。

 

巨大な真鯛

腐らないトマト

収穫量の多い米

おとなしいマグロ

 

といったものなど。

たとえば、通常大きさの1.5倍にもなる真鯛の場合、真鯛の中にある筋肉量を調整する「ミオスタチン」という物質をゲノム編集で操作(無効化)することで、筋肉量は制限されることなく増えつづけ、結果的に体がでかくなるということにつながっている。

 

 

 

ゲノム編集に期待するもの

 

ゲノム編集は以下課題の解決が期待されている。

 

①健康寿命の延伸

②食糧問題の解決

③エネルギー問題の解決

 

①健康寿命の延伸は、医療分野への応用と同義。がんや白血病、エイズなどの難病の治療や予防ができる可能性を秘めている。また、寿命を左右している遺伝子が見つかればそれを編集して不老不死の実現も出来るのかもしれない。

②食糧問題の解決は、収量増や高栄養素な植物や食品などが、品種改良によって生み出される可能性が高い。

③エネルギー問題の解決は、ゲノム編集によってできた植物からさまざまな物質を生み出すことで、脱石油が期待されている。

 

 

倫理的問題

 

生物の遺伝子を操作することについては、賛否両論あり。特に受精卵にたいして行うゲノム編集は議論の中心だろう。

すでに中国がヒトの受精卵に対してゲノム編集を行い、結果を論文で発表している。(中国側の説明では)この受精卵自体はそれ以上成長しない不良な卵を使用しており、倫理上問題ないとしているが、世界中より批判されている。

ゲノム編集という技術は人間が持っていい技術なのかという部分も含め、現在世界中の科学者の意見は真っ二つに割れている状況のようだ。

今後も引き続き、この技術については議論がなされ、国際的な枠組み(ルール)が設定されることを期待したい。

 

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