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  • 遺伝子組み換え作物

    遺伝子組み換え作物から見た抗生物質

    遺伝子組換え作物の作製には、開発過程の高効率化や安全性に関する懸念の払拭のために様々な手法が取り入れられている。たとえば、遺伝子の組換わった細胞(形質転換細胞)だけを選択するプロセスにおいて、かつては医療用、畜産用の抗生物質と選択マーカー遺伝子としてその抗生物質耐性遺伝子が用いられていた。現在ではそのような抗生物質耐性遺伝子が遺伝子組換え作物に残っていることが規制されており、それ以外の選択マーカー遺伝子を利用したり、選択マーカー遺伝子を除去したりといった技術が開発された。遺伝子組み換え作物 フレッシュアイペディアより)

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    遺伝子組み換え作物から見たアブラナ属

    遺伝子組換え作物の生態系への影響を含めた評価をする上で重要なことは、何と比較するのかということを明確にすることである。細胞融合や種間交雑、変異体育種、古典的交配を含めた従来の手法によって育種された品種や、慣行農法(慣行栽培)や有機栽培や自然農法との比較を行い、様々な観点からの評価を遺伝子組換え作物に対して総合的に行う必要がある。日本においてはセイヨウアブラナであるカノーラのこぼれ種の発芽や他のアブラナ属植物との交雑、ダイズに関しては自生している野生種(原種)であるツルマメとの交雑の可能性が指摘され、様々な調査がなされている。なお、日本には、トウモロコシと交雑可能な野生植物は存在しないため、組換えトウモロコシを日本で栽培した場合、組換えトウモロコシによる野生種への遺伝子汚染の問題はない。そこで、カノーラとダイズの交雑問題について記述した。遺伝子組み換え作物 フレッシュアイペディアより)

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    遺伝子組み換え作物から見たアレルゲン

    スギの花粉に対するアレルギー(スギ花粉症)は、日本では大きな社会問題となるほど近年罹患者が増えている。スギ花粉症緩和米とは、主食である米にスギ花粉症のアレルゲンのエピトープ(epitope)を含有させ、毎日食べ続けることにより、スギ花粉のアレルゲンに経口免疫寛容をおこさせ、スギ花粉が飛散する時期のスギ花粉症を低減させることを目指したものである。遺伝子組み換え作物 フレッシュアイペディアより)

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    遺伝子組み換え作物から見たカルタヘナ法

    沖縄においてレインボーとは異なる未承認ウイルス抵抗性遺伝子組換えパパイヤが市販及び栽培されていたことが2011年2月と4月に公表された。それらによると、市販・栽培されていたものは台湾で開発されたパパイヤ・リングスポット・ウイルス抵抗性の品種であり、台農5号として販売されていた。台農5号は本来、遺伝子組換え体ではない通常の品種として、交雑育種により1987年に開発されたものである。それにレインボーと同じ機構によるウイルス抵抗性が台湾で導入されたものが、台湾の種苗会社から輸入された種子に混入していたことが未承認組換えパパイヤの栽培・市販事例の原因と考えられている。カルタヘナ法に基づく承認を受けていないためカルタヘナ法と食品衛生法に基づいて市販や栽培は規制され、販売されていた種苗や果実は回収・破棄され、台農5号の疑いのある植物体は抜き取りや伐採された。厚生労働省によると、この遺伝子組換えパパイヤの摂食による危害に繋がるような情報は今のところ確認されていない。更に、環境省と農林水産省の共同見解ではこの未承認遺伝子組換えパパイヤによる生物多様性への影響は低いとされている。遺伝子組み換え作物 フレッシュアイペディアより)

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    遺伝子組み換え作物から見た自家受粉

    収量の増加、病虫害抵抗などの雑種強勢を目的に多くのF1作物が作られている。自家受粉可能な作物では多くの遺伝子座においてホモ接合状態になっているため、異なる品種を掛け合わせた雑種第一世代であるF1状態になれば多くの遺伝子座においてヘテロ接合状態になって雑種強勢の効果も期待でき、収量の増加が期待できる。F1種子を得ることはトウモロコシの様に雄花と雌花が別れている作物では比較的容易ではあるが、人手がかかる。更に、自家受粉する作物に他家受粉させて安定的に均一なF1種子を得ることは困難である。そのため、花粉を形成しない、花粉に稔性がないという雄性不稔系統があればF1種子が得やすくなる。現在では、様々な作物で雄性不稔系統を用いてF1品種が開発されているが、それでも利用できる作物が限定されている。そこで、遺伝子組換え技術が雄性不稔系統の開発に応用されている。遺伝子組み換え作物 フレッシュアイペディアより)

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    遺伝子組み換え作物から見た酵母

    主としてトウモロコシを原料としたエタノール生産を効率的に行うために開発されたものである。従来、トウモロコシ穀粒の乾燥粉末からエタノールを生産する場合、加水・加熱するとともに微生物由来の耐熱性α?アミラーゼとグルコアミラーゼを添加して澱粉を可溶化と糖化してから、酵母でエタノール発酵させている。微生物由来のα-アミラーゼを添加する代わりに、トウモロコシ穀粒中に耐熱性α-アミラーゼを生産・貯蔵させて、作業工程の簡略化と低コスト化を狙ったものである。例えば、公開させているシンジェンタシード株式会社の「耐熱性α?アミラーゼ産生並びにチョウ目及びコウチュウ目害虫抵抗性並びに除草剤グルホシネート及びグリホサート耐性トウモロコシ (改変amy797E, 改変cry1Ab, 改変cry3Aa2, pat, mEPSPS, Zea mays subsp. mays (L.) Iltis) (3272×Bt11×MIR604×GA21, OECD UI:SYN-E3272-5×SYN-BTØ11-1×SYN-IR6Ø4-5×MON-ØØØ21-9) (3272, Bt11, MIR604及びGA21それぞれへの導入遺伝子の組合せを有するものであって当該トウモロコシから分離した後代系統のもの(既に第一種使用規程の承認を受けたものを除く。)を含む。) 申請書等の概要」によると、Thermococcales目の好熱古細菌由来のα?アミラーゼ遺伝子を改変した改変amy797E遺伝子をトウモロコシに導入して、耐熱性α?アミラーゼを穀粒で産生させている。また、改変AMY797E α?アミラーゼのアミノ末端には、小胞体内腔へ輸送するためのシグナルペプチドを付加している。更に、カルボキシル末端には、小胞体に局在化させるために小胞体保留シグナル(KDEL)を付加している。これらの付加配列により、生産された耐熱性α?アミラーゼは胚乳細胞の小胞体に蓄積される。一方、基質である澱粉は穀粒中のプラスチド内に澱粉粒として存在している。つまり、改変AMY797E α?アミラーゼと基質となる澱粉は、細胞内の異なる細胞内小器官にそれぞれ存在しているため、細胞が破壊されない限りは改変AMY797E α?アミラーゼによる澱粉分解は生じないと考えられる。遺伝子組み換え作物 フレッシュアイペディアより)

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    遺伝子組み換え作物から見たジャガイモ

    植物ウイルスによる被害の大きい、ジャガイモなどの栄養繁殖性作物や果樹などの永年性作物に植物ウイルス抵抗性を付与することは農業上重要である。ただし、ウイルス抵抗性作物はその特定のウイルスに対してのみ抵抗性である。そのため、その特定のウイルスを媒介する害虫への殺虫剤散布は不要である。しかし、野菜や果物は外見や味のわずかな劣化でも商品価値に大きく影響するため、他の病害虫防除のために農薬散布は必要である。そのため、その特定のウイルス以外の被害が大きい地域では、生産者はウイルス抵抗性品種を採用する必要性を感じないと考えられる。遺伝子組み換え作物 フレッシュアイペディアより)

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    遺伝子組み換え作物から見たRNAi

    初めて市場に登場した遺伝子組換え作物と言われるのは、アンチセンスRNA法(mRNAと相補的なRNAを作らせることで、標的となるタンパク質の生合成を抑える手法でRNAi法の一種)を用いて、ペクチンを分解する酵素ポリガラクツロナーゼの産生を抑制したトマトFlavr Savrである。他のトマトと比較して、熟しても果皮や果肉が柔らかくなりにくいという特徴を持つ。遺伝子組み換え作物 フレッシュアイペディアより)

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    遺伝子組み換え作物から見た糖質コルチコイド

    バクテリオファージP1の部位特異的組換え酵素であるCreとその標的配列loxP (5'-ATAACTTCGTATAGCATACATTATACGAAGTTAT-3')を2つ順方向反復配列として用いて、loxP の順方向反復配列間の選択マーカー遺伝子を含む配列を特異的に除去する系を利用したものである。(基本原理等についてはCre-loxP部位特異的組換えを参照すること。)Cre-loxP systemを用いた手法にはいくつかのものがあり、そのうちの2つを紹介する。まず1つめは交配を利用したものである。導入したい目的遺伝子はloxPの順方向反復配列の外側に、選択マーカー遺伝子はloxPの順方向反復配列の内側に配置して、「目的遺伝子+ loxP + 選択マーカー遺伝子 + loxP」カセットを作製し、それを植物に導入して形質転換植物をつくる。次に、それとCreを生産するようにcre遺伝子が導入された形質転換植物と交配して、「目的遺伝子+ loxP + 選択マーカー遺伝子 + loxP」カセットと「cre遺伝子」カセットの双方を持つ後代を得る。その後代の細胞の中には、loxP 間で組換えが生じた結果、選択マーカー遺伝子部分がループアウトして除去され残された「目的遺伝子+ loxP」カセットと「cre遺伝子」カセットの双方を持つようになった細胞が現れる。そこで、その交配株から後代を得て、その中から「cre遺伝子」カセットを持たないが「目的遺伝子+ loxP」カセットのみを持つものを選択すると選択マーカー遺伝子が除去された個体が得られる。2つめは特異的化合物誘導性プロモーターを利用したものである。「目的遺伝子+ loxP + 選択マーカー遺伝子 + 特異的化合物誘導性プロモーター+ cre + loxP」カセットを作製し植物体に導入する。特異的化合物誘導性プロモーターとして植物が通常は接することのないテトラサイクリンやエストラジオールや糖質コルチコイドなどで誘導されるものを利用した場合、それらの化合物で形質転換体を処理するとloxP間で組換えが生じて「目的遺伝子+ loxP」となったものが得られる。遺伝子組み換え作物 フレッシュアイペディアより)

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    遺伝子組み換え作物から見たカロテノイド

    非食用の遺伝子組換え作物としては、園芸作物と林木が主である。園芸作物としては花卉が主体である。例えば、青い花色のカーネーション「ムーンダスト」は、一般の消費者に花屋で売られている遺伝子組換え作物である。また、2009年11月に国内で市販が開始された青いバラ (サントリーフラワーズ)も遺伝子組換え作物である。その他、菊のカロテノイド含量を変化させたり、トレニアのアントシアニン生合成系をオーロン(aurone)生合成系へ変化させて黄色いトレニアの花を作ったりする試みがある。林木の例としては製紙用にリグニンの構造や含量を改変されたポプラやヤマナラシやユーカリやテーダマツやラジアータマツが多く、セルロース含量を高めたギンドロなどもある。遺伝子組み換え作物 フレッシュアイペディアより)

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