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押し目について
上昇基調の相場であっても、レートは小さく上下動を繰返しながら上昇するが、その小さく一時的に下落する場面を「押し目」という。「押し目買い」「押し目を拾う」という売買手法がある。(⇔戻り:rally)
M&A、GCボックス、CAATボックス、エンハンサー、サイレンサー、MREなどに、個々の遺伝子に特有な調節因子の例も多く見られる。
古細菌の遺伝子発現は、真核生物と真正細菌双方の特徴を併せ持っている。転写様式は真核生物のRNAポリメラーゼIIのものに良く似ているが、転写後のmRNAの修飾は起こらない。翻訳や遺伝子発現調節も中間的である。
mRNAの両末端(5'、3'両方)が修飾を受ける。
5'末端はキャップ構造が取られ、3'末端はポリアデニル化される(250個程度のアデニンをmRNA3'末端に伸長させる)
イントロンをのぞくために、スプライシングを受ける。
珍しいケースとして、転写直後のmRNAとは全く別の配列になる『mRNAの編集』を受ける。
住宅ローンから運搬されて、細胞質のリボソームで翻訳される。
リボソームは80Sである(60S+40S)。
mRNAにシャイン・ダルガノ配列(リボソーム結合部位)を持たず、キャップ構造を40Sリボソームが認識する。
フォルミルメチオニンを開始コドンに使用しない(普通のメチオニンを使用)。
翻訳開始にATPの加水分解が必要。
翻訳終結にGTPが必要。
真核生物の遺伝子発現調節機構は原核生物のそれより複雑で、遺伝子の上流に存在する様々な発現調節因子が関与している。例えば、メタロチオネインというタンパク質の遺伝子は一列の上流には9個の調節因子をコードする遺伝子が知られている。
CFDに、遺伝子研究とは遺伝学、分子生物学、ゲノミクスなどの研究を指す。集団遺伝学や進化遺伝学は含めないことが多い。
遺伝子研究はメンデル・モーガンの古典遺伝学に始まった。古典遺伝学における遺伝子研究はメンデルの行なったような交雑実験と表現型の観察を中心とし、遺伝子は遺伝情報を担う粒子の概念として扱われた。
分子生物学黎明期では主に大腸菌やファージを用いて、DNAを直接扱う形質転換実験や、DNA塩基配列からの遺伝子発現機構の解析などが行われた。現在では様々なモデル生物に研究対象が拡大している。これは、遺伝子の実体がほとんど全生物において『DNAである』ことによる(DNAを扱えればいかなる生物でも分子生物学的実験は行なえる)。
突然変異の表現型から遺伝子機能を推定する正の遺伝学はマウスなどでは行いづらく、先に遺伝子を同定してから変異体を作成する逆遺伝学という手法が生まれた。逆遺伝学の先にゲノムプロジェクトがあり、さまざまな生物種で進行または終了している。ゲノムプロジェクトによって遺伝子の数を有限に規定することができる。
ゲノム解読以降をポストゲノムと呼び、現在ではゲノムやポストゲノム研究が主流の座を占めつつある。DNAの構造決定とゲノムプロジェクトは遺伝子研究にパラダイムシフトをもたらした。in vivoにおける遺伝子の機能、すなわち『遺伝子はどのように生物体で機能しているのか』という問いへの答えが明らかになりつつある。
消費者金融の機能を調べるにはいくつかのテクニックが必要である。生物体内(in vivo)における特定の遺伝子はいくつかのコピーが存在するものの、その遺伝子が何を意味しているのか、発現するとどうなるのか、変異が起こればどうなるのかを調べることは困難である。したがって、その遺伝子のみを取り出して、遺伝子の特性を生物体外(in vitro)で調べる必要がある。それらの過程には
クローニング:扱いやすくするために対象遺伝子を担うDNAの数を増やす
シークエンシング:遺伝子の配列を読む
過剰発現:遺伝子をタンパク質に翻訳し、その機能を理解する
の三段階を経る。クローニングや発現の前には、サブクローニングや発現ベクターへの遺伝子の導入といったプロセスを経ることもある。
クローニングとは、遺伝子のクローンを作成する実験である。遺伝子のクローンを作成するにはある程度の配列がわかっていることを前提に現在2つの方法が実用化されている。
ゲノムDNAを制限酵素で切断し、サザンブロッティングで目的遺伝子を含む配列を同定する方法
PCR法を用いて目的の遺伝子配列を増幅する方法
遺伝子配列がわからない場合には、目的のタンパク質を対象生物内から精製し、タンパク質N末端配列を決定した後、ミックスプライマー(アミノ酸とその遺伝暗号に対応するパターン全てを含む複数種のプライマー、詳しくは当該記事にて)を用いてクローニングを行なうことができる。
上記いずれのケースにおいても、単一のDNA配列のみを増幅した、あるいは精製したのみではヌクレアーゼによって分解を受けてしまう。したがって、目的DNA配列をクローニングベクターに導入し、大腸菌を用いてベクターを増幅することを含めてクローニングという実験が完結する。
なお、真正細菌は遺伝子に介在配列を持たないためにDNAから遺伝子をクローニングすることが可能だが、真核生物の場合はイントロンをのぞいたエクソン部分のみを抽出する必要がある。これはスプライシング後のmRNAを精製し、逆転写PCR (RT-PCR) を行なうことによってクローニングが可能となる。詳しくはクローニングを参照。
シークエンシングとはDNAの塩基配列の並びを決定する実験を意味する。シークエンシングを行なうには、やはりある程度の配列が判明している必要があるが、クローニングが可能であれば特に問題はない。シークエンシングにはかつてマクサム - ギルバート法が用いられていたが、現在はサンガー - クルソン法(ジデオキシヌクレオチド鎖終結法)の変法である『ダイターミネーターサイクルシークエンシング法』が一般的である。
現在のシークエンシング技術では、1つのプライマーから1,200塩基対の配列が一回の実験で決定可能である。詳しくはDNAシークエンシングを参照。
という二通りの方法がある。生物内からタンパク質を精製するには、大量のサンプルが必要であり、タンパク質精製のテクニックが必要であるために一般的な技術とは言いがたい。一方過剰発現系を用いれば、誰でも簡単に目的のタンパク質を大量に得ることができる。
1927年 ミューラーがX線は遺伝子に突然変異を導入することを指摘する。
1934年 カスパーソンがDNAは生体高分子であることを示し、テトラヌクレオチドモデルが誤りであることが証明される。
1935年 マックス・デルブリュックらは、遺伝子は物質的単位であることを提案した。
1941年 ビードルとテータムが『一遺伝子一酵素説』(1つの遺伝子は1つの酵素をコードしている)を発表。
1944年 フレデリック・グリフィスの肺炎双球菌の形質転換実験(グリフィスの実験)を元にした、オズワルド・アヴェリーらの『DNAが遺伝物質であることの実験的証明』を収めた論文が掲載される(J. Exp. Med. 79:137〜158)。この論文はDNA=遺伝物質であることが確実な今、矛盾のないものだが、当時は評価を全く受けなかった(註:この見方は、アヴェリーが属していたロックフェラー研究所およびその周辺での、当初の反響を伝えているに過ぎない。実際には、ジョシュア・レーダーバーグ、ジェームス・ワトソン、マックファーレン・バーネットなど現代遺伝学・分子生物学の元を築いた科学者たちが、「まだ初学者であった頃にアヴェリーらの論文を読んで大きな刺激を受けた」と述べている。ちなみに、ワトソンは彼の著書(ワトソン&ベリー『DNA』)のなかでも、「アヴェリーの実験はハーシーとチェイスの実験が行われる前に既に評価されていた」と重ねて記している。つまり、先を見据えていた科学者の間では正当に評価されていたということである。)