形質転換

大分野	影響（生体応答・生物影響・健康影響を含む）
中分野	細胞・組織・個体レベルの影響
タイトル	形質転換
説明	一般的には、細胞（動物、植物、細菌など）に外部から遺伝子（DNA）が導入され、その遺伝的性質を換え、本来その細胞には無かった形質を獲得し、発現するようになることを形質転換という。簡単にいえば、他の細胞が持つDNAを取り込んだ結果、ある細胞や生物の遺伝子型が変化することである。また、その操作を意味することもある。動物細胞への遺伝子導入はトランスフェクション（transfection）、一方、ファージやウイルスを用いた遺伝子導入は形質導入（transduction）とよばれる。この現象には可逆的なものと、非可逆的なものがあることが知られている。 形質転換は1928年の英国のグリフィス（Griffith）による実験によって初めて観察された。この実験では、無害の肺炎双球菌（R型）が毒性のある肺炎双球菌（S型）の遺伝物質の一部を取込み、無害のR型から毒性のあるS型へと遺伝形質を変化させる事が確認された。その後、1944年のエイブリー（Avery）等の研究では、S型菌の細胞を破壊して得られた成分からタンパク質を除いたものをR型菌に与えたところS型菌に形質転換した。しかし、DNAを除いたものをR型菌に与えた場合には、S型菌への形質転換は起こらなかった。このことから、形質転換を引き起こす物質がDNAであることが突き止められた。 培養動物細胞が何らかの原因で形質転換を起こし、悪性化（がん化）するような場合には、悪性形質転換ということがある。培養細胞の形質転換（悪性化）の指標としては、形態的な異常のほか、無限増殖能の獲得、接触阻止能の欠如、基質非依存性増殖等があげられる（図1）。また、形質転換を起こした細胞は、適当な動物へ移植すると腫瘍を形成する能力を獲得していることが多い。現在では細胞の増殖・分化を制御する情報伝達系に関わる様々な因子や受容体を形成する遺伝子の異常や、これを抑制する遺伝子の異常によって、形質転換が起こることが分かってきている。 形質転換の発見以来、人工的に遺伝子組換え細菌を得る手法として用いられてきた。また、自然界においても、細菌が抗生物質への耐性を獲得したり、新たな環境に適応するときなどに、形質転換や形質導入による種を越えた遺伝子の伝達が起きている場合もあると考えられている。
キーワード	トランスフェクション、形質導入、遺伝子組換え
図表	図1：　多段階発がんの仕組み
参考文献	・東邦大学、高校生のための科学用語集、生物用語 https://www.toho-u.ac.jp/sci/biomol/glossary/bio/transformation_and_transduction.html
参照サイト
作成日	2018/02/28
更新日