cDNAクローニング

l     ほとんど全ての生体反応は、タンパク質により触媒されている。

l     生体機能を解明するためには、タンパク質の機能を明らかにする必要がある。

l     そのタンパク質の機能は、基本的にタンパク質の一次構造(アミノ酸配列)に依存している。

l     タンパク質の一次構造は、mRNAの塩基配列に直接依存している。

l     mRNAは、DNAから転写されて出来る。

そこで、遺伝子の構造が明らかになるとタンパク質の機能が解ってくる。

ところが、真核生物の遺伝子は、イントロンエクソンからなっている。

真核生物の遺伝子DNAを取ってきても、イントロン付きの配列では、正しいタンパク質は作られない。mRNAを取ってくると、正しいタンパク質が作られるが、mRNAは、大変不安定で扱いづらい。

cDNA合成

そこで、まずmRNAを取ってきて、それを鋳型に相補的なDNAcDNA)を作成する。えられたcDNAを、適当なベクターにのせ、大腸菌に形質転換し、cDNAライブラリーを作成する。

そこから特定のタンパク質をコードするcDNAをクローニングする。

 

l     得られたmRNA(もしくはトータルRNA)に相補的なDNAを合成することが出来る。

l     mRNA3’-末端に存在するポリA配列に相補的なオリゴdTをプライマーにしてリバーストランスクリプターゼ(逆転写酵素)でcDNAを合成できる。リバーストランスクリプターゼは、本来、レトロウイルスが持っており、レトロウイルスのゲノムRNAを逆転写し、DNAを合成する酵素。

l     逆転写されたcDNAを鋳型にし、ランダムプライマーDNAもしくは特異的なオリゴDNAを用いて逆鎖を合成できる。(二本鎖DNA

l     このようにして作られたcDNAは、遺伝子DNAからイントロンを除去した配列になっているので、適当なプロモータをcDNAの上流に置くと真核細胞のみならず、大腸菌中でもタンパク質を発現させることが出来る。