株（生物学）

生物学において、株とは、生物種内の遺伝的変異体、亜型、または培養物を指します。株は、遺伝的隔離を目的とした特定の意図によって特徴づけられる、本質的に人工的な概念とみなされることが多いです。^{[ 1 ]}これは、株が単一の細胞コロニーから派生し、通常はペトリ皿の物理的制約によって隔離される微生物学において最も容易に観察できます。株は、ウイルス学、植物学、および実験研究で使用されるげっ歯類においても一般的に言及されます。

原核生物（細菌と古細菌）は、水平遺伝子伝達イベントを除いて、垂直遺伝のパターンを持つ。株の概念は、伝統的に細胞培養系統に基づいている。原核生物規約では、株を「純粋培養における単一の分離株の子孫のグループ」と定義している。したがって、同じ株の原核生物は、表現型と遺伝的差異が最小限であると予想される。（培養系統に関する記録が失われた場合には、いくつかの複雑な問題が生じている。）^{[ 2 ]}株は、著者によって割り当てられた名前（例：「B6」、「納豆」）または培養コレクションの略称に番号を付けたもの（例：ATCC 23308）によって識別できる。

上記は、人工株によく当てはまります。人工株は、変異誘発とその後の選択、またはより直接的な遺伝子改変によって、実験室で構築されることが多いです。バイオテクノロジーでは、さまざまな用途に適した代謝経路を確立するために微生物株が構築されてきました。^{[ 3 ]}歴史的に、代謝研究の主要な取り組みはバイオ燃料生産の分野に注がれてきました。^{[ 4 ]}大腸菌は、原核生物株工学で最も一般的な種です。科学者は、新しい株を開発できる実行可能な最小ゲノムを確立することに成功しました。^{[ 5 ]}これらの最小株は、最小フレームワーク外の遺伝子に関する実験が非必須経路の影響を受けないことをほぼ保証します。この用途には、通常、最適化された大腸菌株が使用されます。大腸菌は、単純なタンパク質の発現のためのシャーシとしてもよく使用されます。BL21などのこれらの株は、プロテアーゼ活性を最小限に抑えるように遺伝子改変されており、高効率の工業規模のタンパク質生産の可能性を可能にします。^{[ 6 ]}

菌類と植物はどちらも植物規約によって分類されています。そのため、「株」という用語には公式な分類学的意味はありません。一般的には、「株」の概念は原核生物におけるもの（純粋培養で分離された単一の株の子孫）と似ています。命名方法も原核生物の場合と同様です（例：「PC-3-7」＝「NRRL 15500」）。

酵母株は、特に工業発酵に関して、真核生物の遺伝子改変の最も一般的な対象である。^{[ 8 ]}

組換え事象を除けば、ウイルスは垂直的な遺伝パターンを持つため、微生物学から株の概念を借用するのは当然である。しかし、その後大きな乖離が生じており、「ウイルス学コミュニティでは『株』、『変異体』、『分離株』という用語に普遍的に受け入れられた定義はなく、ほとんどのウイルス学者は単に他の人の用語の使い方をコピーしている」と言われている。^{[ 9 ]}

この用語は植物学において公式な順位付けはされていません。この用語は、共通の祖先から生み出され、均一な形態的または生理的特徴を共有する子孫の集合を指します。^{[ 15 ]}系統とは、改変された植物（従来の育種またはバイオテクノロジー的手段によって生み出されたもの）の子孫であるか、遺伝子変異の結果として生じた子孫の指定されたグループです。

例えば、イネの品種の中には、イネに新しい遺伝物質を挿入することによって作られるものがあり、 ^{[ 16 ]}遺伝子組み換えイネの子孫はすべて、後世に受け継がれる独自の遺伝情報を持つ品種となります。品種の名称（通常は番号または正式名称）は、最初に改変された植物から派生したすべての植物を網羅します。この品種のイネは、他のイネの品種や栽培品種と交配することができ、望ましい植物が生産された場合は、望ましい形質を安定させるためにさらに交配されます。増殖可能で「親植物と同一のまま」となる安定した植物には、栽培品種名が付けられ、農家が利用できるように生産に投入されます。

実験用マウスまたはラットの系統は、遺伝的に均一な動物のグループです。系統は実験室での実験に使用されます。マウスの系統は近交系、突然変異、または遺伝子改変されることがあります。一方、ラットの系統は通常近交系です。特定の近交系齧歯類集団は、20世代の兄弟交配後に遺伝的に同一であると考えられています。多くの齧歯類の系統は、さまざまな疾患モデル用に開発されており、薬物毒性の試験にもよく使用されます。^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]}

ショウジョウバエ（Drosophila melanogaster ）は、遺伝子解析に用いられた最初の生物の一つであり、ゲノム構造が単純で、その生態が非常によく理解されている。繁殖や飼育の容易さ、繁殖速度と繁殖量の多さなど、他にも多くの理由から、現在でも人気の高いモデル生物であり続けている。翅が不完全で飛べない系統（小型爬虫類や両生類の生餌としてペット業界でも利用されている）など、様々な系統が開発されている。

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