暗闇の中でのショット

遺伝子工学の初期は、特に植物遺伝学者にとってはかなり粗雑でした。しかし、害虫抵抗性などの形質を与える遺伝子を植物に挿入する技術は、現代の農業に革命をもたらしました。今日、異なる種類の害虫減少の戦いに起源を持つ装置は、米国で栽培されている実質的にすべての遺伝子組み換え大豆およびトウモロコシ作物に責任があります。遺伝子銃と呼ばれています。

それはすべて1983年に始まり、コーネル大学の植物育種家であるジョン・サンフォードは、新しい植物を作るために一般的に使用される長くてランダムな他家受粉プロセスを過ぎた近道を求めてバイオテクノロジーに目を向けました。しかし、植物の厚い細胞壁に浸透して、特定の望ましい形質の新しい遺伝子を提供することは困難でした。裏庭のリスの侵入に対してBBガンで戦争をしている間、サンフォードは同様のガンを使って細胞壁を通して遺伝子を爆破することを考えました。彼は、コーネル大学のナノファブリケーション施設のエンジニアであるエドワードウルフとネルソンアレンに、DNAを送達するための発射体の設計を支援するよう依頼しました。デュオは、タングステンの微細な粒子を目的の遺伝子でコーティングし、銃を使用して細胞に直接撃ち込むことができると判断しました。予備試験には通常のエアピストルが含まれていました。

この話は2001年12月号の一部でした

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サンフォードの研究室のポスドクであるセオドア・クラインは、最初の主題であるタマネギについてこの計画をテストしました。しかし、研究者は銃のエアバーストを制御できなかったため（粒子が細胞に浸透しなかったか、細胞を破壊しなかったため）、初期の試験では、実験室の壁にタマネギのかけらが飛び散ったままになることがよくありました。その後、サンフォードのチームは、より高速で衝撃の少ない.22口径の火薬を使用する装置を開発しました。このシステムでは、特別に設計されたプラスチック弾が砲身に装填され、ペレットでコーティングされています。銃身の端で、弾丸が金属シートにぶつかり、粒子がシートの小さな穴を通ってセルに高速で飛んでいきました。数ヶ月以内に、タマネギの実験はうまくいきました。 1980年代半ばまでに、チームはタバコ、小麦、大豆にも外来遺伝子を挿入していました。

1990年、コーネルはこの技術の権利をデュポンに売却しました。それ以来、遺伝子銃はいくつかの改良を経て、はるかに正確になりました。一方、モンサント、セントルイスのワシントン大学、ベルギーのゲント大学の研究者は、細菌を使用して植物細胞にDNAを注入する競合する方法を開発しました。植物遺伝学者は現在、作物を遺伝子組み換えするためにほぼ同じ頻度で両方の方法を使用しています。

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