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目次

概説 遺伝子工学

  1.遺伝子工学とは

  2.最初の遺伝子工学実験とその意味

  3.遺伝子工学を発展させたエポック

  4.遺伝子工学はどのように活かされているか

  5.遺伝子工学の未来

第Ⅰ部 遺伝子・DNAの基礎

1章 遺伝子工学で使われる生物

  1.遺伝子工学で生物を用いる目的

  2.原核生物と真核生物

  3.ゲノムと遺伝子

  4.大腸菌

  5.遺伝子工学に登場する真核生物

  6.遺伝子工学に利用される動物ウイルス

  章末問題

2章 DNA:化学構造,複製,構造変化

  1.DNAの構造

  2.DNAの構造変化

  3.DNAの複製

  4.DNAのメチル化

  5.DNAの変異,損傷,修復,および組換え

  章末問題

3章 遺伝子の発現

  1.RNA

  2.転写機構

  3.原核生物の転写制御

  4.真核生物の転写制御

  5.転写後のできごと:RNAの加工と成熟

  6.アミノ酸,ペプチド,タンパク質

  7.翻訳

  8.真核細胞で翻訳されたポリペプチドの運命

  章末問題

第Ⅱ部 基本の酵素からクローニングまで

4章 制限酵素,DNAメチラーゼ,DNAリガーゼ

  1.細菌がもつ自己防衛手段:制限と修飾

  2.制限酵素発見の意義

  3.制限酵素の種類

  4.Ⅱ型制限酵素の反応特性

  5.DNAメチラーゼと制限酵素の切断特性

  6.ホーミングエンドヌクレアーゼ

  7.粘着末端を利用したDNAの連結

  章末問題

5章 核酸の合成,分解,修飾に関する酵素

  1.DNA合成酵素

  2.核酸分解酵素

  3.DNAの平滑末端化

  4.末端リン酸基の脱着

  5.組換えDNAからのin vitro RNA合成

  章末問題

6章 プラスミド,ファージ,トランスポゾン

  A.プラスミド

  1.プラスミドの概要

  2.大腸菌のプラスミド

  3.その他のプラスミド

  B.大腸菌のファージ

  4.ファージの種類と増殖

  5.λファージ

  6.一本鎖ファージ:M13

  C.トランスポゾン

7章 ベクター

  A.ベクターの基本

  1.ベクターとクローニング

  2.選択マーカー

  3.ベクターの能力にかかわる機能性配列

  B.原核生物のベクター

  4.主な選択マーカー

  5.大腸菌のプラスミドベクター

  6.遺伝子発現用の大腸菌プラスミドベクター

  7.大腸菌用ファージベクター

8章 DNAクローニング

  A.古典的なゲノムDNAのクローニング法

  1.古典的DNAクローニングの概要

  2.ゲノミッククローニングの実際

  B.古典的cDNAクローニング法

  3.cDNAライブラリーの作製

  4.cDNAに特異的なクローン選択法

  C.ポストゲノム時代の遺伝子クローニング

  5.現在のクローニング戦略

  D.組換えDNAの再構築:サブクローニング

9章 タンパク質産生制御系

  1.真核生物タンパク質の発現・産生

  2.大腸菌でタンパク質をつくる場合の注意点

  3.融合タンパク質の作製

  4.T7 RNAポリメラーゼ発現系

  5.真核生物でのタンパク質発現

  6.遺伝子工学で使われるタンパク質分解酵素

  章末問題

第Ⅲ部 核酸の取り扱いと構造機能解析

10章 核酸の取り扱いと検出

  A.取り扱い

  1.核酸の物理化学的性質

  2.DNAの調製

  3.RNAの扱い:常に「分解阻止」を念頭に置く

  4.核酸の濃縮

  B.核酸同士の分離

  5.ゲル電気泳動による核酸の分離

  6.超遠心分離による核酸の分離

  C.核酸の視覚的検出と定量

11章 PCRによるDNAの増幅

  1.PCRの原理と概要

  2.材料と反応条件

  3.遺伝子工学におけるPCRの利用

  4.PCR産物の直接クローニング/サブクローニング

  5.リアルタイムPCR

  6.デジタルPCR

  7.PCRによらないDNA増幅法

  章末問題

12章 DNAシークエンシングとゲノム解析

  1.ジデオキシ法によるマニュアルシークエンシング

  2.DNAシークエンサー(第一世代シークエンサー)

  3.標準的次世代シークエンサー:NGS

  4.第四世代NGS:ナノポアシークエンサー

  5.ゲノム解析

  章末問題

13章 遺伝子発現と遺伝子産物の解析

  1.内在性遺伝子の発現状態の解析

  2.シングルセル解析

  3.細胞を使った遺伝子の発現機能解析

  4.in vitroでの遺伝子発現解析と遺伝子産物合成

  5.タンパク質-核酸相互作用の解析

  6.タンパク質同士の結合の解析

  7.イメージング解析

  章末問題

14章 エピゲノムとその解析

  A.クロマチンとエピゲノム

  1.クロマチンの基本構造

  2.エピゲノム:修飾されたクロマチン

  3.エピジェネティクス

  B.クロマチン,エピゲノムの解析

  4.解析方針

  5.メチル化DNAの検出

  6.クロマチンタンパク質の解析

  7.高次クロマチン構造の解析

第Ⅳ部 遺伝子工学の応用と安全性の確保

15章 ゲノム工学と関連技術

  1.ゲノム工学とは

  A.遺伝子導入個体の作出とそれに付随する技術

  2.遺伝子導入(トランスジェニック)個体の作製

  3.植物の生命工学

  B.ゲノムを狙った通りに改変する技術

  4.遺伝子ターゲティング

  5.ゲノム編集

  6.新しい時代のCRISPR/Cas9利用法

  章末問題

16章 小型核酸による細胞機能の特異的制御

  A.総論

  1.特異的細胞制御因子としての小型核酸

  2.使用に関する基本的留意点

  B.各論

  3.アンチセンス核酸

  4.siRNAとRNA干渉

  5.マイクロRNA

  6.アプタマー:結合性核酸

  7.リボザイム

17章 医療における遺伝子工学

  A.医薬

  1.新規創薬モダリティの移り変わり

  2.抗体医薬

  3.核酸を医薬として使う

  4.核酸ワクチン

  B.治療

  5.遺伝子治療

  C.細胞の脱分化・分化・移植

  6.幹細胞工学,組織工学,再生医療

18章 遺伝子操作における安全性確保:カルタヘナ法

  1.遺伝子組換え実験の自己規制

  2.カルタヘナ法の成立

  3.遺伝子組換え生物の使用と実験分類

  4.実験の種類と拡散防止措置

  5.留意すべきこと

  章末問題

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