選択マーカーとは、人工選択に適した一つ以上の形質を付与する遺伝子で、特に細菌や培養細胞に導入されます。これらは、細胞に外来DNAを導入するためのトランスフェクション、形質転換、またはその他の手順の成功を示すために、実験室微生物学、分子生物学、遺伝子工学で使用されるレポーター遺伝子の一種です。選択マーカーは、多くの場合、抗生物質耐性遺伝子です。抗生物質耐性遺伝子(通常は他の目的遺伝子とともに)を含む外来DNAを導入する手順を受けた細菌は、抗生物質を含む培地で培養され、抗生物質耐性を付与する遺伝子を含む導入された遺伝物質を正常に取り込み発現した細菌細胞のみが生存してコロニーを形成できます。アンピシリン、クロラムフェニコール、テトラサイクリン、カナマイシンなどの抗生物質に対する耐性をコードする遺伝子はすべて、大腸菌における分子クローニングやその他の遺伝子工学技術の選択マーカーとして広く使用されています。
選択マーカーを使用すると、科学者は非組換え生物(選択マーカーを含まないもの)と組換え生物(選択マーカーを含むもの)を分離できます。つまり、プラスミド発現ベクターなどの組換えDNA分子が細菌細胞に導入され、一部の細菌は正常に形質転換されますが、一部は形質転換されません。アンピシリンなどの抗生物質は、十分な濃度では、通常耐性を持たないほとんどの細菌に対して毒性があります。アンピシリンを含む栄養培地で培養すると、アンピシリン耐性を持たない細菌は分裂できず、最終的に死滅します。その位置は後にニトロセルロース紙に記録され、必要な製品を大量生産するための栄養培地に移すために分離されます。選択マーカーの代替として、スクリーニングマーカーがあります。これは、青白スクリーニングにおける青色コロニーと白色コロニーのように、研究者が目的の細胞またはコロニーと不要な細胞またはコロニーを区別できる別のタイプのレポーター遺伝子です。これらの望ましい細胞、あるいは望ましくない細胞は、実験中にスクリーニング対象の遺伝子を取り込むことができなかった、形質転換されていない細胞にすぎない。
分子生物学研究では、目的とする選択に応じて様々な種類のマーカーが使用される。これらには以下が含まれる。
選択可能なマーカーの例としては、以下のようなものがあります。
将来的には、代替マーカー技術をより頻繁に使用して、少なくとも最終製品への残留に関する懸念を軽減する必要があるだろう。また、マーカーは、除去可能なマーカーを使用する将来の技術や、マーカーを全く使用せず、共形質転換、相同組換え、および組換え酵素媒介切除に依存する技術によって完全に置き換えられる可能性もある。[ 6 ]