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【生命科学コース】研究室活動の紹介(3)-金岡研究室(植物分子遺伝学)

  生命科学コースの研究室紹介、第3回目となる今回は植物分子遺伝学研究室(金岡研究室)になります。

 植物分子遺伝学研究室(金岡研究室)では、シロイヌナズナ、トマト、ウキクサなどの植物を用いて、生殖や発生に関わる分子メカニズムを調べています。今年度は、研究員が1名、修士2年生が1名、学部4年生が5名、学部3年生が5名、所属しています。今回は研究の様子を簡単に紹介します。

 研究室の活動内容についてより詳しく知りたい方は、研究室HPをご覧下さい。また、研究室に興味のある学部生、大学院進学希望者(他大学含む)の研究室訪問も随時受け付けておりますので、メールで欧洲杯外围盘口_欧洲杯滚球平台-投注|官网下さい。

 

 最初に紹介するのは、遺伝子のクローニングやコンストラクトの作成の様子です。植物の研究をするといっても、植物だけを扱うわけではありません。遺伝子の機能を調べるために蛍光マーカーと融合させた人工遺伝子を作成して植物に導入して観察したりもします。そのためのコンストラクトを、PCRの手法や大腸菌を用いて作成します。

 専用のコンピューターアプリケーションを使って、自分が合成したいコンストラクトの設計図を作成します。

コンピューター解析

設計図ができたら、そのデザインに従って、PCR法により目的の遺伝子を増やします。ここではPCRの試料を調製しています。

サンプル調整

調整した試料をPCR機(サーマルサイクラー)にセットします。数時間で特定のDNA断片が数百万倍に増幅されます。

PCR開始

PCRの待ち時間には電気泳動用のゲルを作成します。まず、メスシリンダーを使って、バッファーを測ります。

バッファー計量

アガロースゲルは電子天秤で量ります。

アガロース計量

電子レンジでアガロースを溶かします。熱いので突沸に注意して、慎重に作業します。

アガロース融解

冷めたゲルは専用のトレーに入れて固めます。

ゲル作成

電気泳動槽にゲルを入れ、PCR産物を入れて電気泳動します。

電気泳動開始

目的のDNAが増えていたら、ゲルからその場所を切り出します。

ゲルからDNA回収

切り出したゲルからDNAを抽出するために、ゲルをヒートブロックで加熱して溶かします。

ヒートブロックでゲル融解

遠心分離機で遠心してDNAを回収します。

遠心分離

微量分光光度計を用いて、回収したDNAの濃度や純度を測定します。

DNA濃度測定

増幅したDNAと、あらかじめ用意しておいたプラスミドDNAを連結させて、新しいコンストラクトを作ります。コンストラクトを大腸菌に入れ、選抜のための薬剤が入った培地に播きます。

ライゲーションと形質転換

大腸菌はインキュベーターで一晩培養します。

大腸菌の培養

翌日には培地に大腸菌のコロニーが生えてきます。これらのコロニーからプラスミドDNAを単離して、目的のコンストラクトができているか、塩基配列を読んで確認します。

コロニー

コンストラクトが完成したら、そのプラスミドをアグロバクテリウムという土壌細菌に形質転換します。プラスミドをもたせたアグロバクテリウムを液体培養し、その液の中に植物(ここではシロイヌナズナ)を浸します。するとアグロバクテリウムが植物細胞に感染することにより、目的の遺伝子が植物の染色体の中に組み込まれ、遺伝子組み換え植物が誕生します。

形質転換

こちらはシロイヌナズナの種子を寒天培地に播いている様子です。無菌状態で育てるため、滅菌した種子をクリーンベンチの中で培地に播きます。

移植

植物が育ったら土に植え替えます。ピンセットで慎重に、幼植物を1個体ずつ摘まみ上げます。

播種

土を入れたポットに幼植物を移し替え、育てます。ここから3週間ほどで花が咲きます。

移植

ここまでは実験室の中でおこなう、分子生物学的な実験を説明しました。次に、フィールドワークの様子を紹介します。

備北地域の生物資源を有効活用するため、新しい材料の探索もおこなっています。これは、地元の方の許可を得て、水田でウキクサを採集したときの様子です。
フィールドワーク

水田やため池にはウキクサが多数生育しています。この中にはこれまでに知られていないような有用な性質を持った個体がいるかもしれません。

ウキクサの採集

水田でウキクサを採集している様子です。

採集の様子

採集したウキクサです。とても小さいですね!今回は3種類のウキクサを採集できました。

収集されたウキクサ

研究室に持ち帰ってきたウキクサは、滅菌液に入れて滅菌します。何度か滅菌操作を繰り返して無菌化し、ライン(株)として確立させます。そして成長速度やストレス耐性、代謝産物など、さまざまな形質を測定し、有用な株を探索します。

ウキクサ系統の増殖
このように、フィールドワークと分子生物学実験を組み合わせているのが、私たちの研究の特徴です。興味を持たれた方は、お気軽に研究室に遊びに来てください!



さらに詳しく知りたい人はこちら

生命科学コースHP

大学院生命システム科学専攻HP