どのプラスミドはどのプラスミドと、バクテリアを取得するためにどのように使用されたかは、通常合成されない新しいタンパク質を合成しますか？

プラスミド：大きな変化のための小さなベクトル

プラスミドは、細菌（および他のいくつかの生物）に見られる小型の円形DNA分子であり、主な細菌染色体とは別に存在します。それらは、独立して独自の遺伝子を運ぶことができるミニ染色体のようなものです。自己複製とそれらの小型化するこの能力により、それらは遺伝子工学に理想的なツールになります。

細菌に新しいタンパク質を導入するためにプラスミドを使用する方法：

1。関心の遺伝子： 目的のタンパク質をコードするDNA配列は、ソース生物（たとえば、ヒト遺伝子）から抽出されます。これは「関心のある遺伝子」です。

2。プラスミドベクター： プラスミドは、新しい遺伝子を運ぶための「ベクター」として選択されます。 特定のプラスミドには次のように設計されています。

* 複製（ORI）の起源： プラスミドが細菌細胞内で独立して複製できるようにします。

* 選択可能なマーカー： 抗生物質に対する耐性を付与する遺伝子であり、研究者がプラスミドを含む細菌を簡単に識別できるようにします。

* 複数のクローニングサイト（MCS）： 多くの制限酵素認識部位を持つ領域は、目的の遺伝子の挿入を促進します。

3。遺伝子挿入： 目的の遺伝子は、プラスミドのMCに挿入されます。 これには、多くの場合、制限酵素を使用して、特定の部位でプラスミドと遺伝子の両方を切断し、その後に結合するために結合します。

4。変換： 修飾されたプラスミドは、形質転換と呼ばれるプロセスを通じて細菌細胞に導入されます。 これは、熱ショックやエレクトロポレーションなどの方法を使用して行うことができます。これにより、細菌細胞膜が一時的にDNAに浸透します。

5。選択： 形質転換された細菌は、選択可能なマーカーが耐性を付与する抗生物質を含む寒天プレート上で成長します。 新しい遺伝子を含むプラスミドを含む細菌のみが生き残り、成長します。

6。タンパク質発現： 細菌の中に入ると、新しい遺伝子をメッセンジャーRNA（mRNA）に転写でき、その後、目的のタンパク質に翻訳されます。 バクテリアは現在、以前は合成しなかったタンパク質を生成します。

例：インスリン産生

古典的な例は、細菌を使用したヒトインスリンの生産です。ヒトインスリンの遺伝子はプラスミドに挿入され、 *eに変換されます。大腸菌*細菌。次に、これらの細菌はヒトインスリンを産生し、精製し、糖尿病の治療に使用されます。

プラスミドを使用する利点：

* 高タンパク質収量： 細菌は、短時間で希望のタンパク質を大量に生成できます。

* 費用対効果： タンパク質生産の他の方法と比較して、細菌の使用はより効率的で費用対効果が高いことがよくあります。

* シンプルさ： 関係する技術は比較的簡単で、さまざまなレベルの経験を持つ研究者がアクセスできるようにします。

重要な考慮事項：

* 発現レベル： 目的の遺伝子の発現を最適化して、望ましいタンパク質収量を達成することが重要です。

* タンパク質の折り畳みと安定性： 新しいタンパク質は、細菌細胞に正しく折りたたまれず、不活性または有害な製品にさえつながる可能性があります。

* 倫理的懸念： 環境への遺伝子組み換え細菌の放出の潜在的な放出について懸念があります。

結論：

プラスミドは遺伝子工学の強力なツールであり、研究者が新しい遺伝子を細菌に導入できるようにし、インスリン、酵素、その他の生体分子などの貴重なタンパク質の産生を可能にします。 彼らはバイオテクノロジーに革命をもたらし、さまざまな分野で多数のアプリケーションの可能性を秘めています。