遺伝子組み換え哺乳類は、遺伝子操作された哺乳類です。遺伝子組み換え生物の重要なカテゴリーです。遺伝子組み換え哺乳類に関する研究の大半はマウスを対象としており、他の哺乳類種でノックアウト動物を作出する試みは、胚性幹細胞を誘導して安定的に培養することができないという制限があります。[1]
使用法
遺伝子組み換え哺乳類の大部分は、特定の遺伝子が改変されたときの表現型の変化を調査する研究に使用されています。これは、未知の遺伝子の機能、発生する遺伝的相互作用、または遺伝子が発現する場所を発見するために使用できます。遺伝子組み換えにより、生物医学研究の試験用に、特定の化合物またはストレスに感受性のある哺乳類を作成することもできます。[2]一部の遺伝子組み換え哺乳類は、人間の病気のモデルとして使用されており、潜在的な治療法や治癒法を最初にテストできます。他の哺乳類は、医療や産業での使用を増やすことを目的として設計されています。これらの可能性には、異種移植の成功率を高めることを目的としてヒト抗原を発現する豚[3]や、乳中に有用なタンパク質を発現する授乳中の哺乳類が含まれます。[4]
マウス
遺伝子組み換えマウスは、疾患に対する細胞や組織の特異的反応を研究するためによく使用されます(ノックアウトマウスを参照)。これは、マウスをヒトの遺伝性疾患で発生するのと同じ突然変異で作成できるため可能であり、これらのマウスでヒトの疾患を発生させることで治療法をテストすることができます。[5]
オンコ マウスは、ハーバード大学のフィリップ・レーダーとティモシー・A・スチュワートによって開発された、活性化オンコゲンと呼ばれる特定の遺伝子を持つように遺伝子操作された実験用マウスの一種です。[6]
代謝スーパーマウスは、オハイオ州クリーブランドのケース・ウェスタン・リザーブ大学の生化学教授リチャード・ハンソン氏が率いるアメリカの科学者チームによって生み出された。[7] [8]この研究の目的は、主に肝臓と腎臓に存在するPEPCK-C酵素についての理解を深めることだった。
ネズミ
ノックアウトラットは、学術研究や製薬研究のために使用される、単一の遺伝子が破壊されたラットである。[9] [10] [11] [12]
ヤギ
BioSteelは、ネクシアバイオテクノロジーズ社が製造した、遺伝子組み換えヤギの乳から抽出した組み換えクモ糸状タンパク質で作られた高強度繊維素材の商標名です。倒産前に、同社は乳中にMaSpIまたはMaSpIIドラッグラインシルクタンパク質の組み換えバージョンをそれぞれ生産するヤギの系統を作り出すことに成功しました。[13]
豚
エンバイロピッグは、グエルフ大学で開発された、通常の非遺伝子組み換え豚よりも植物性リンをより効率的に消化する能力を持つ、遺伝子組み換えヨークシャー豚の系統の商標です。[14]エンバイロピッグは、唾液腺でフィターゼという酵素を生成し、唾液中に分泌します。
2006年、国立台湾大学動物科学工学部の科学者たちは、緑色蛍光タンパク質を使って緑色に光る豚3匹の繁殖に成功しました。[15]蛍光豚は、人間の臓器移植、[16]眼の光受容細胞の再生、[17] 脳の神経細胞、 [17] 幹細胞による再生医療、[18]組織工学、[19]その他の病気の研究に使用できます。
2015年、北京ゲノム研究所の研究者らは転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼを用いてバマ種の豚のミニチュア版を作成し、消費者に販売した。[20]
2017年、エディンバラ大学ロスリン研究所の科学者らは、 Genusと共同で、改変されたCD163遺伝子を持つ豚を飼育したと報告した。これらの豚は、世界中の養豚産業に大きな損失をもたらす病気である豚繁殖呼吸障害症候群に対して完全な耐性を示した。 [21]
牛
1991年、ハーマン・ザ・ブルは世界で初めて遺伝子組み換えまたはトランスジェニックされた 牛となった。 [22] [23]ハーマンの誕生の発表は大きな論争を巻き起こした。[24]
2016年、ジェーン・レイパーと彼女のチームは、世界初のトリパノソーマ耐性遺伝子組み換え牛を発表しました。国際家畜研究所、スコットランド農村大学、ロスリン研究所の熱帯家畜遺伝学と保健センター、ニューヨーク市立大学からなるこのチームは、ケニアのボラン種の雄牛が誕生し、すでに2頭の子牛を産んだと発表しました。スワヒリ語で「希望」を意味する言葉にちなんで名付けられたトゥマイニには、 CRISPR/Cas9を介してヒヒからトリパノソーマ溶解因子が与えられました。[25] [26]
犬
ラッピー(ルビー・パピーの略)は2009年に世界で初めて遺伝子組み換えされた犬でした。[27] クローン犬であるラッピーと他の4匹のビーグル犬は、紫外線で励起されると赤く光る蛍光タンパク質を作り出しました。[28]この手順を使用して、エストロゲンというホルモンが生殖能力に与える影響を調査することが期待されました。[28]
2015年に中国の研究チームは、ウィペットから採取した天然のミオスタチン遺伝子変異を挿入することで、ビーグル犬の筋肉量を通常の2倍に増やす遺伝子操作を行ったと報告した。[29] [30]
霊長類
2009年に日本の科学者らは、霊長類(マーモセット)に遺伝子を導入し、安定した繁殖系統のトランスジェニック霊長類を初めて生み出すことに成功したと発表した。これにより、ハンチントン病、 脳卒中、[31] [32]アルツハイマー病、統合失調症など、マウスでは研究できないヒトの病気の研究に役立つことが期待された。[33]
猫
2011年に日米チームはHIV/AIDSやその他の疾患を研究するために遺伝子組み換えの緑色蛍光猫を作製した[34] 。これは猫免疫不全ウイルス(FIV)がHIVに関連しているためである[35] 。
参考文献
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