受験生向け研究绍介
小笠原 慎治
理学科 生物学コース 分子光遺伝学分野
光で遗伝子のスイッチを入れる
光で生命現象を操作する研究をしています。あらゆる生命現象はどの遺伝子がいつ?どの細胞で?どの程度の間スイッチONになるかに支配されています。遺伝子のスイッチを好きな時に人為的に入れることができれば、どんな生命現象も操作することができます。私たちは、光で遗伝子のスイッチを入れる方法を開発しました。
なぜ光を使うのか
细胞はあまりにも小さいので、电化製品のように手でスイッチを入れることはできません。ですから、手に代わる何かでスイッチを入れなくてはいけないのですが、ここで考えれるのは热や电気、そして光の刺激でスイッチを入れる方法です。このうち热や电気は拡散してしまうので、１个の细胞だけを狙いうちすることはできません。唯一、光はレンズを使って绞ることで、１μ尘(细胞の直径の１/１０)以下の小さな空间を刺激することができます。この利点を活かし、组织の中の１个の细胞だけで遗伝子のスイッチを入れるために光を使っています。
光操作により、狙った1个の细胞のみを神経细胞に分化させることに成功しました。
どうやって光で遗伝子のスイッチを入れるのか？
光を照射すると形が変わる分子を遗伝子につけます。その分子の形の変化が遗伝子に伝わりスイッチが入る仕组みです。この方法は、スイッチを入れるだけではなく、别の色の光を当てるとスイッチを切ることもできます。ですので、遗伝子のスイッチを入れている期间を正确にコントロールでき、従来の方法では调べられなかった、遗伝子の発现期间の机能的役割を调べることができます。
照射する光の种类を変えて、遗伝子の発现を観察します。