遺伝子工学とリコンビナントDNAテクノロジーの違い

遺伝子工学技術や組み換えDNA技術を使って、生物の遺伝子を改変することができます。組換えDNA技術とは、目的のDNAを搭載したDNA分子とキャリアDNAの組換えに用いられるプロセスであり、遺伝子工学とは、生物の遺伝子構造を操作するプロセスを示す広い用語である。これが、遺伝子工学と組み換えDNA技術の大きな違いである。

目次1. 概要と主な違い2. 遺伝子工学とは3. 組換えDNA技術とは4. 並列比較 - 遺伝子工学と組換えDNA技術5. まとめ

遺伝子工学は何ですか？

遺伝子工学は、生物の遺伝子の構造を操作する一連の技術を指す広い用語です。遺伝子工学は、試験管内（生物の外側で、制御された環境）の条件下で行われます。

遺伝子には、成長や発達に不可欠なタンパク質やその他のタンパク質前駆体がコード化されています。科学者が遺伝子の配列、発現、遺伝子制御などを研究したい場合、遺伝子を複製できる宿主細菌**に特定の遺伝子を導入し、組み換えDNA技術を使って目的の遺伝子を複数複製します。特定のDN**セグメントを切り取り、別の生物に導入し、形質転換された生物で発現させるというものです。外来種のDNAが導入されると、生物の遺伝子組成が変化する。そのため、遺伝子工学（高度な技術による遺伝子操作）と呼ばれています。生物の遺伝子組成が**変化すると、その特性は変化する。形質は、生物に望ましい変化をもたらすために、強化または変更することができます。

遺伝子工学には、いくつかの大きなステップがあります。すなわち、DNAの切断・精製、組み換えDNA（組み換えベクター）の調製、組み換えDNAの宿主への形質転換、宿主の増殖（クローニング）、形質転換細胞のスクリーニング（正しい表現型）である。

遺伝子工学は、植物、動物、微生物など、幅広い生物に適用可能です。例えば、植物の遺伝子組み換え技術を用いると、除草剤耐性、乾燥耐性、高栄養価、高速成長、昆虫耐性、洪水耐性などの有用形質を導入したトランスジェニック植物を生産することができる。トランスジェニックとは、遺伝子組換え生物のことを指します。遺伝子組み換え作物の生産は、その特性から実現可能である。また、トランスジェニック動物は、図01に示すように、ヒトの医薬品製造にも利用することができる。

図1：遺伝子組換え動物

遺伝子工学は、バイオテクノロジー、医療、研究、農業、産業など幅広い分野で応用されています。医療分野では、遺伝子工学は遺伝子治療や、ヒト成長ホルモン、インスリン、各種薬剤、合成ワクチン、ヒトタンパク質、モノクローナル抗体などの製造に使われています。大豆やトウモロコシ、綿花など、特定の価値ある特性を持つ遺伝子組み換え作物は、遺伝子工学**を用いて生産されています。産業界では、経済的に有用な製品、特にタンパク質や酵素を生産する組換え微生物に、遺伝子工学が広く用いられています**。環境汚染防止（バイオレメディエーション）、金属リサイクル（バイオマイニング）、合成高分子製造なども遺伝子組換え微生物を利用した産業で実現可能である。研究においては、遺伝子工学は、ある種の人間の病気の動物モデルを作るために使われています。トランスジェニックマウスは、がん、肥満、心臓病、糖尿病、関節炎、物質乱用、不安、老化、パーキンソン病などの研究や治療法の発見に、研究者が最もよく使う動物モデルである。

リコンビナントDNAテクノロジーは何ですか？

組換えDNA技術とは、異なる2つの生物種のDNAを搭載した組換えDNA分子（ベクターDNAと外来DNA）を調製し、クローニングする技術である。これは、制限酵素とDNAリガーゼによって行われる。制限酵素は、生物から目的のDN**セグメントを分離し、プラスミドを中心としたオープンベクターを作るのに役立つDNA切断酵素です。 DNAリガーゼ（DNA ligase）は、分離したDN**セグメントとオープンベクターを結合し、組換えDNAを形成するための酵素です。組換えDNA（外来DNAからなるベクター）の調製は、使用するベクターに大きく依存します。選択されたベクターは、適切な宿主細胞内で共有結合したDN**セグメントを自己複製できるものでなければならない。また、適切なクローニングサイトやスクリーニングマーカーが含まれている必要があります。組換えDNA技術では、細菌プラスミドやファージ（細菌に感染するウイルス）が一般的なベクターとして使用されている。

図2：組み換えDNAの合成例

組換えDNAは、新しいタンパク質の調製、遺伝子の構造や機能の研究、タンパク質の特性の操作、大量のタンパク質の取得などのために生産される。したがって、合成された組換えDNAは、宿主で複製され発現する必要がある。したがって、組換えDNA技術には、特定のDNAの単離から、導入した特徴を持つ形質転換細胞のスクリーニングまで、遺伝子工学で生じるすべてのプロセスが含まれる。したがって、組換えDNA技術と遺伝子工学は、興味深いDNA**材料の単離、適切なベクターの選択、DNA**材料（外来性DNA）をベクターに導入して組換えDNA分子を形成、組換えDNA分子を適切な宿主に導入、形質転換した宿主細胞のスクリーニングという、相互に関連したプロセスを主要目的とすると考えることができる。

遺伝子工学とリコンビナントDNAテクノロジーの違い

概要 - 遺伝子工学 vs. リコンビナントDNAテクノロジー

遺伝子工学は分子生物学の一分野であり、生物の遺伝物質（DNA）をどのように操作して価値ある特性を得るかを研究するものである。リコンビナントDNAテクノロジーとは、**組換えDNAの技術である。どちらのプロセスでも、生物の遺伝子を操作することになります。遺伝子工学と組換えDNA技術は別物であるが、相互に関連しており、組換えDNA技術なくして遺伝子工学は成り立たない。

参考文献：1.Kay, Suzy, Julian K-C Ma, Pascal Mega Vadrek.「遺伝子組換え植物と人間の健康」、英国王立医学会誌。英国王立医学会 2008年6月1日Web. 2017年2月21日。"Recombinant DNA," International Histology. omics Publishing Group, n.d. Web. 22 Feb. 2017.