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遺伝子の発現を調べてみよう(5月26日)

プログラム担当研究室

我々、ヒトの体は60兆個の細胞からできて、全ての細胞にその個体が生きる為の全ての遺伝情報が詰め込まれたゲノムが核の中にあります。このゲノムは、A(アデニン)、T(チミン)、G(グアニン)、C(シトシン)の4つの塩基からなり、AとT、GとCが対を作る約30億塩基対からなるDNAから成り立っています。我々の体は、ある機能を持った細胞が集まり組織を形成し、それぞれの組織が正常に働くことで個体としての恒常性を保っています。この組織としての機能が損なわれたり、組織を形成する細胞が組織の中で正常に制御されなくなり暴走することで、病気やがんなどが引き起こされます。つまり、細胞は組織の中で、個体の恒常性を維持する為にその役割を制御されています。この細胞の制御は、全遺伝情報が詰め込まれたゲノムのどの部分をどのように使うかという形で行われています。ゲノム(DNA)は、その一部がRNAに写し取られ(転写)、その転写されたmRNAの配列情報をもとにタンパク質に翻訳され、このタンパク質が役割を果たします。このセントラルドグマと呼ばれるDNA>RNA>タンパク質の一連の遺伝情報の読み取り翻訳の過程はゲノム上で無秩序に行われているわけではなく、組織によってそして時間によって、厳密に制御されています。これによって、組織の機能が、個体としての恒常性が保たれています。

今回の研究体験実習では、組織(細胞)によって厳密に制御された遺伝子の発現を実際に測定し、比較解析をすることで、その違いが実際にあることを理解して頂くことを目的としています。我々は、通常遺伝子の発現を測定する際、その遺伝子の転写量(DNAから写し取られたRNAの量)を測定し、その方法にリアルタイムPCR法を用います。PCRとは、DNAの特定の領域を効率よく増幅する方法で、分子生物学の研究では一般的に用いられる必要不可欠な実験手法です。リアルタイムPCR法は、DNAの増幅を蛍光物質を使って定量的に測定する方法です。実習では、由来組織の異なる複数の細胞からRNAを抽出し、リアルタイムPCR法を用いて遺伝子の発現量を測定し、その違いを解析するところまでを体験して頂く予定です。