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2007.07.08

バイオテクノロジーを考える

週末の2日間は放送大学のスクーリング「バイオテクノロジーを考える」。
バイオ実験を経験できるみたいなので、横浜からはるばる金沢工業大学までやってきました☆
講師は堂本光子先生。プロフィールに、ネコの遺伝子のことをかかれているので、ネコゲノムの話も聞けるのでは? なんて、期待むんむんです♪

入り口にバイオハザードマークな実験室は、当然飲食禁止。
バイオ実験を行うということで、まずはカンタンな安全講習。
まやが研究所でバイトしてる時に受けた「バイオセーフティ講習会」の簡略版みたいなの。

[実験1] DNA抽出実験☆

070708dna

  1. 洗剤1.5ml、食塩2.1g、水30mlを混ぜ抽出液作成。食塩はタンパク質とDNA結合を切断し、洗剤は細胞膜や核酸を壊す「界面活性剤」としてはたらく。
  2. ブロッコリーの花芽3房を切り取り、乳鉢で手早くすりつぶし、上記抽出液を入れおだやかに混ぜ10分静置。
  3. メッシュのふくろを3重にして、溶液を濾過。(タンパク質を濾過するために3重、ガーゼだったら6枚くらいかにゃ)。
  4. DNA溶液の2倍量の冷やしたエタノールを静かにいれると、糸状のDNAが見える(画像)。

以前に、よこはま動物園ズーラシアの横浜市繁殖センターでDNA抽出実験をした時は、鶏レバーからでしたん。
哺乳類の赤血球にはDNAは含まれてないけど、鳥類には含まれているので試料に鶏レバーは適しているけど、この時期(夏)は痛みやすくDNAもすぐ壊れちゃうらしい。
ニラレバ大好きなのでよく作るけど、夏場のレバーは早く食べなくてわ☆

[実験2] DNA鑑定実験☆

  1. 犯行現場のDNAと、容疑者4名のDNA、計5種類の減菌水に入ったサンプルに制限酵素処理を行い、37℃で1時間反応させ、プラスミドを切断。
  2. アガロース(寒天の主成分)ゲルのレーン(穴)に、ピペットマンで、バッファーに上記を入れたサンプル15μlをアプライ(画像 左)。一方から電圧をかけ1時間電気泳動する。(ここで1日目のお昼休み)
  3. 1時間後、ゲルを緩衝液から取り出して、紫外線を照射すると、DNA断片が検出できる(画像 中)。手前から犯人、容疑者A、容疑者B、容疑者C、容疑者D。容疑者Aと犯人のDNAが一致!
  4. 撮影してパソコンで処理した画像(画像 右)。左→右で犯人、容疑者A、容疑者B、容疑者C、容疑者D。

「じっちゃんの名にかけてっっ!
 Aくん、犯人は君だぁーーーっ(なんちて)」

070708agarose

[実験3] 大腸菌の形質転換実験☆

大腸菌(だいちょうきん, Escherichia coli 略してE. coli)といえば、ニックネームはコリンちゃん(まんが「動物のお医者さん」の菱沼さん命名)。
コリンちゃんの遺伝子組み換えに、挑戦なのだぁー☆

  1. 大腸菌JM109株を氷中で溶かし20μl分注。
  2. 2種類のプラスミド(pUC19/pGLO)を各1μl加え、氷中に30分。
  3. 42℃のヒートブロックに入れ90秒。速やかにあら熱をとるため氷中に3分放置。減菌済みの試験管に移し、900μlのLB培地を加え、37℃で30分間振とうさせ、熱ショックを受けた細胞のリカバリー(画像 左)。
  4. 上記培養液20μlと100μlを、抗生物質アンピシリンを含むLB・Amp・L-アラビノース寒天培地のプレート各1枚に、コンラージ棒を用いて塗り広げる(画像 中)。今回はアンピシリン耐性遺伝子の形質置換を試みているため、遺伝子組み替えが失敗した場合は、野生のコリンちゃんはこの培地では生育できないのだ☆
  5. 37℃のインキュベーターで一晩培養(画像 右)。

2種類の遺伝子組み換え処理をした、4枚のプレートが完成!
果たしてコリンちゃんは、無事に育ってくれるのか!?
ここで1日目の実験終了〜☆

070708e_coli

そして2日目…。どきどき☆のご対面!
コリンちゃんはちょぼちょぼだけど、ちゃんと育ってコロニーを形成していたぁ♪
我らがコリンちゃんは、アンピシリン耐性遺伝子の形質置換をしたのあった…(TT) じ〜ん…。
しかも、2種類あるプレートのうち、1枚(pGLO)は紫外線を当てると、コリンちゃんが蛍光に光るではないですか!?
にゃんとpGLOには、アンピシリン耐性遺伝子bla以外にも、クラゲの発光タンパク質(GFP)の遺伝子も組み込まれていたのだーー☆

バイオテクノロジー、おもしろい〜〜(>▽<)

[観察] 
顕微鏡によるタマネギ細胞の観察や、2種類の植物のプロトプラスト(細胞壁を分解した細胞)の細胞融合などの観察は、やっぱり生細胞はいいね〜! ライブだお!
あと植物細胞のカルスや、遺伝子組み換えをした「青いカーネーション」も観察。
それとね! アルコールのパッチテストをやって遺伝的な考察をしたり、アルギン酸ナトリウムと塩化カルシウムで、人工イクラ作ったじょ。
こんなんでできちゃう人工イクラ…、やっぱり食べたくないなぁ…。

[講義] 
このような実験をしながら、合間の講義はやっぱり「ネコの遺伝子」の話題が多くて、すっごい興味深いっ!
バイオテクノロジーの、いろ〜んな話題が出たんだけど、個人的に興味深かったのは、ヒトの血液型。
ABO式血液型では、親子関係がわかるとされていて、例えばB型とO型の両親からは、B型かO型しか産まれてこないとされてるけど(メンデルの優劣の法則では正しいんだけど)、にゃんとB型とO型の遺伝子組み換えで、A型の子供が産まれちゃうことって、260万分の1くらいあるんだってーー!

両親がB型とO型で、A型の子供が
「ボク…、本当の子じゃないんだ…」
って落ち込んでたり、ママがパパから
「他のオトコの子だろっっ!」
とか言われちゃって、浮気の濡れ衣をきせられたりしてることって、あるんじゃないかぴら?
遺伝子ってやっぱり、奥深いにゃ〜〜☆

[発表] 
実験を行った各グループごとに「バイオテクノロジーについて」の発表。
30分でディスカッションしつつ、発表用のパワーポイントを作成。
うちの班はまやを入れて3名で。あとのお二方はリタイアしたおじさまで、Winに不慣れなあたしがなぜかパワーポイントを作成してそして発表(--;

ものすご〜く、勉強になりましたっ!

[感想] 
学部では卒業要件を満たすために生物学は履修しまくったので理論は学んだけど、やっぱり理系の学問は実験を経験して初めて身につくんじゃないかな〜…、なんてしみじみ実感。
今回の実験は、ものすご〜い贅沢で…、例えば電気泳動実験ではアガロースゲルを作るのってとても大変だし、大腸菌の培養の培地を作るのもとっても大変。
金沢工業大学の学生さんが至れりつくせりで用意してくださって、最後の反応のとこ…おいしいとこだけばっしばっしと実験を体験させてもらったってカンジ。

もし時間があれば、2日間で1種類の実験でもいいから、準備からじっくり体験してみたいかも。
でも…不慣れなので、実験失敗すること、間違いなしだろうにゃ〜(笑)

これからも生物系の実験の講座を見つけて、日本中の放送大学学習センターや提携している大学に行脚したいにゃ〜(ぐふ)


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