ノックアウトマウス・とは？初心者にもわかる基礎ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説！

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岡田康介

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ノックアウトマウスとは何か

ノックアウトマウスとは、特定の遺伝子を意図的に機能しない状態にしたマウスのことです。ノックアウトマウスを作る目的は、その遺伝子が生体の発育や健康、病気にどう関わっているかを研究することです。遺伝子の働きを止める、つまり遺伝子ノックアウトを通じて、通常は見えない役割を明らかにします。

研究者はこのマウスを使って、病気の原因を探したり、薬の効果を確認したりします。日常生活では見られない複雑な生物の仕組みを、動物モデルを通じて理解する手がかりになります。

作り方の基本

ノックアウトマウスを作る方法には大きく分けて2つの流れがあります。伝統的な同源組換え法では、胚性幹細胞を改変してからマウスの胚に戻し、特定の遺伝子を欠損させた子を得ます。これは長い時間と労力が必要でした。

一方、近年はCRISPR/Cas9と呼ばれる新しい技術が中心になっています。CRISPRは狙いたい遺伝子の周辺を読み取り、それを壊すような切断を導く仕組みです。ガイドRNAとCas9酵素の組み合わせで、従来より短い期間でノックアウトマウスを作成できるようになりました。

使われ方の例

病気のモデル作成が代表的な用途です。がん、糖尿病、アルツハイマー病、免疫系の病気など、遺伝子の役割を解明することで、病気の原因や治療の手掛かりを探します。研究成果は新しい薬の開発や治療法の検討につながる可能性があります。

注意点と倫理

動物を用いた研究には倫理的配慮が不可欠です。動物の福祉を守り、痛みやストレスを最小限にするための計画が義務づけられています。研究の目的が社会的に意義があるか、代替手段がないかを慎重に評価したうえで実施されます。

簡易比較表

able> 従来法胚性幹細胞を使い、特定の遺伝子を狙ってマウスを作る方法。時間と労力がかかる。 CRISPR法ガイドRNAとCas9を用い、短期間でノックアウトを作れる。コストと倫理的管理が重要。 ble>

まとめ

ノックアウトマウスは遺伝子研究の道具として広く使われる強力なツールです。最新技術の発展により作成が容易になっていますが、倫理・安全性・再現性の課題にも注意が必要です。中学生にも理解できるように、遺伝子の働きと研究の目的をわかりやすく伝えることが大切です。

ノックアウトマウスの同意語

ノックアウトマウス: 特定の遺伝子を機能喪失させるように遺伝子改変されたマウス。研究の対象遺伝子の機能を調べるのに用いられる。
遺伝子ノックアウトマウス: 同義。対象遺伝子をノックアウトして機能を喪失させたマウス。
遺伝子欠失マウス: 対象遺伝子が欠失しているマウスで、gene knockoutと同様の機能喪失を指す。
欠失遺伝子マウス: 遺伝子が欠失しているマウス。ノックアウトの一種として用いられる表現。
KOマウス: Knockoutの略。遺伝子をノックアウトしたマウスを指す略語。研究文献で頻繁に使われる。
欠損マウス: 遺伝子の機能が欠損しているマウス。ノックアウトの実践的な表現として使われることがある。
機能喪失マウス: 特定の遺伝子の機能が生体内で喪失しているマウス。機能喪失を強調する表現。
遺伝子機能喪失マウス: 遺伝子の機能喪失を明示する表現。ノックアウトの説明として使われる。
ノックアウト株: ノックアウト遺伝子を保持する系統（株）を指す表現。繁殖ラインとして用いられることが多い。
ノックアウト系統: ノックアウトを持つ系統・系統名を指す表現。研究用の系統分類で使われる。
条件付きノックアウトマウス: 特定の組織や発生時期にのみノックアウトが発現するよう設計されたマウス。研究の条件付き機能喪失を示す際に使う。

ノックアウトマウスの対義語・反対語

野生型マウス: 自然界の遺伝子型をそのまま保持しているマウス。特定の遺伝子をノックアウトしていない状態で、研究の基準となる基本形。
ノックインマウス: 特定の遺伝子を挿入・置換して新しい機能を持たせたマウス。ノックアウトの対義的な手法として、機能を追加する方向のモデル。
ノックダウンマウス: 遺伝子の発現を部分的に抑制するマウス。完全なノックアウトに比べ機能喪失は限定的で、補助的な表現型の研究に用いられる。
過剰発現マウス: 特定の遺伝子を過剰に発現させるよう設計されたマウス。遺伝子機能の増強を表すモデルで、ノックアウトとは反対の影響を研究する際に用いられる。
正常表現型マウス: 表現型が通常通り、特に表現型異常がない状態のマウス。ノックアウトと比較して“正常”を示す対照として使われる。
野生株系統マウス: 野生株の系統を背景に持つマウス。実験対照として、特定の遺伝操作を施したマウスと比較されることが多い。
遺伝子補完マウス: ノックアウトで失われた遺伝子機能を、別の遺伝子や外部の配列で補完・回復させたマウス。ノックアウトを“打ち消す”方向の対義概念として用いられる。