国立大学法人東海国立大学機構 黑料网大学院生命农学研究科の榊 晋太郎 博士前期課程学生、伊藤 零雄 博士前期課程学生、阿部 秀樹 准教授、本道 栄一 教授、飯田 敦夫 助教らの研究グループは、京都大学との共同研究で、デンキウナギの放电が遗伝子组み换えの原动力になり得ることを新たに発见しました。
デンキウナギはアマゾン川流域に生息し、最大で860ボルトの放电が可能な地球上で最大の発电生物として知られています。一方、细胞生物学ではパルス电流を用いて细胞へ遗伝子を导入する手法があります。そこで研究グループは、河川环境でデンキウナギが放电した场合に、周辺の生物の细胞に作用して、水中に存在している顿狈础断片（环境顿狈础）が细胞内に取り込まれる可能性があると仮説を立てました。
検証のため、研究室でデンキウナギを饲育し、ゼブラフィッシュ注4）稚魚をDNA溶液に浸した状態で、デンキウナギの放電に暴露する実験を行いました。その結果、ごく微量ではあるものの、遗伝子导入を示すマーカー注5）の発現が確認されました。これは、デンキウナギ由来の放電が細胞への遗伝子导入を促進する作用を持つことを示しています。本研究では、自然環境での遺伝子組み換えの原動力として、デンキウナギをはじめとした発電生物の影響を新たに提案します。
本研究成果は、2023年12月4日午前9時（日本時間）付オープンアクセス学術誌の「PeerJ - Life and Environment」に掲載されました。
?细胞生物学ではパルス电流注1）を用いて細胞への遗伝子导入注2）を诱导する手法がある。
?自然界にも电源（デンキウナギ注3））は存在し、水中には环境顿狈础が游离している。
?デンキウナギの放電が遗伝子导入を起こし得ることを、実験条件下で実証した。
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注1）パルス电流：
短时间に瞬间的に流れる电流。デンキウナギは高电圧?短时间のパルス电流を繰り返し放出することができ、相手にダメージを与える。
注2）遗伝子导入：
体外に由来する遗伝因子（顿狈础など）が细胞の中に入ることを意味する。単に细胞内に入り、コードされた形质（今回の场合は骋贵笔タンパク质）を発现することもあるが、时间と共に消失することが多い。これに対して、外来の遗伝因子の配列が染色体顿狈础に组み込まれることを遗伝子组换と呼ぶ。遗伝子组换によって入った遗伝子は消失することなく、分裂后の细胞でも保持され、子孙に遗伝する。
注3）デンキウナギ：
アマゾン川流域に生息するデンキウナギ目ギュムノートゥス科の発电鱼。长らく1种のみとされていたが、2019年に形态的および遗伝的な特徴から3种に分类された。尾部の大部分が発电器官となっていて、全长2.5メートルに达した个体も报告されている。これまでに报告された最大电圧は860ボルトに达する。
注4）ゼブラフィッシュ：
インド原产でコイ目コイ科に属する、成鱼の全长が5センチメートルほどの小型淡水鱼。饲育や繁殖が容易なことから、生物学のモデル动物として世界中で普及している。疾患モデルの作成や、创薬スクリーニングなど医薬分野での応用も进んでいる。和名はシマヒメハヤ。
注5）マーカー：
目に见えないものを确认するための目印。今回の実験では顿狈础という肉眼では见えないものの导入を判别するために、蛍光顕微镜で観测可能な骋贵笔タンパク质をマーカーとして用いた。
雑誌名：PeerJ - Life and Environment
論文タイトル：Electric organ discharge from electric eel facilitates DNA transformation into teleost larvae in laboratory conditions.
著者：榊 晋太郎（大学院生命农学研究科）、伊藤 零雄（大学院生命农学研究科）、阿部 秀樹（大学院生命农学研究科）、木下 政人（京都大学）、本道 栄一（大学院生命农学研究科）、飯田 敦夫（大学院生命农学研究科）
DOI: 10.7717/peerj.16596
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