バイオテクノロジー紹介
応用生物学課程・専攻で使用している
バイオテクノロジー技術について紹介します
応用生物学課程・専攻では、生態系から個体・細胞レベル、遺伝子・タンパク質の分子レベル構造解析までを含む様々なバイオテクノロジー技術を駆使して教育・研究を行っています。
ここでは、実際の実験で使用しているバイオテクノロジー技術についてご紹介します。
- かたちを見る
- 物質を検出・同定する
- 遺伝子の定量と解析
- 分子の構造を決める
- 遺伝子組換え生物
共焦点レーザー顕微鏡Fv10i、DNA sequencer、real-time PCR装置予約サイト http://www.r326.com/b/main.aspx?g=HvFb4Znd160lnjPa81
共焦点レーザー顕微鏡
高解像度と３次元イメージングの顕微鏡
Carl Zeiss型
Olympus型
Leica型
トレーサーを用いた血管透過性
脳梗塞などによる血管透過性の異常を検出できます。
神経活動マーカーFos
細菌感染時における脳の神経活動を視覚的に検出できます。
オリンパス共焦点レーザー顕微鏡Fv10i予約サイト http://www.r326.com/b/main.aspx?g=HvFb4Znd160lnjPa81
走査型電子顕微鏡
生物の表面構造をナノレベルで観察
走査型顕微鏡
電子ビームを対象に照射し、対象物から放出される二次電子、反射電子（後方散乱電子、BSE）、透過電子、X線、カソードルミネッセンス（蛍光）、内部起電力等を検出する事で対象を観察します。
昆虫の複眼
卵と受精
透過型電子顕微鏡
ナノレベルで生物の構造を見る
透過型電子顕微鏡
観察対象に電子線をあて、透過してきた電子線の強弱から観察対象内の電子透過率の空間分布を観察するタイプの電子顕微鏡。
免疫電子顕微鏡画像
抗体と10 nm金粒子を使用し物質局在を見ることができます
電子顕微鏡画像
脳の神経と血管構造をナノレベルで観察
TOF-MS (飛行時間型質量分析法 )
分析試料に強いエネルギーを加えイオン化し、そのイオンの質量を測定することで、構造や性質等を決定
高速液体クロマトグラフイー（HPLC）
高い圧力をかけることによって移動相溶媒を高流速でカラムに通し分析物を検出
高速液体クロマトグラフィー
アミノ酸分析装置
アミノ酸を自動的に定量出来るHPLC
アミノ酸分析
1. グルタミン酸
2. グルタミン
3. グリシン
4. タウリン
5. アラニン
ガスクロマトグラフィー
気化しやすい化合物の同定・定量に用いられる機器
Real Time PCRとDNAシークエンサー
遺伝子の定量と配列決定
Real Time PCR
ポリメラーゼ連鎖反応 による増幅を経時的（リアルタイム）に測定することで、DNA定量を行います。
DNA シークエンサー
DNAを構成するヌクレオチドの結合順序（塩基配列）を決定します。
PDGFRB-siRNA-2 insert sequence
F5′ GATCCG-CGCTGTGAGGTTGTTCGTAACGTGTG
CTGTCCTACGAAVCAAVCVCTVCAVCAGCGAC-TTTTT-A
DNA sequencer, real-time PCR装置予約サイト http://www.r326.com/b/main.aspx?g=HvFb4Znd160lnjPa81
振とう培養器とファーメンター
大腸菌を培養し物質生産
振盪培養器
ファーメンター
SPring-8でのX線回折
蛋白質の構造を決定し医薬品開発に役立てる
(左)SPring-8、(右)SPring-8の内部の様子
SPring-8は世界で最も強いＸ線を利用できる放射光実験室。強力なＸ線をタンパク質の結晶に照射し構造決定を行います。
X線回折強度データ測定装置
Ｘ線をタンパク質の結晶に照射し構造を決定します。
タンパク質のX線回折イメージ
タンパク質の構造
トランスジェニックマウスを用いた神経幹細胞の解析
トランスジェニックマウスを用いて神経幹細胞の動態を解析する
Nestin-CreERT2 / CAG-CATloxP/loxP-EGFP
レポーターマウスとの交配により得られたダブルトランスジェニックマウスを使うと、タモキシフェン投与によりNestinを発現している神経幹細胞にEGFPが発現します。このマウスを使用して、Nestin陽性の神経幹細胞の分化状態を視覚化し、新しい神経細胞の機能を解明できます。
画像は、脳室周囲器官の一つ最後野 (AP) における神経幹細胞を示します。
遺伝子組換えによる光るカイコ
トランスジェニックカイコを用いて有用物質を生産する
緑色蛍光を発するカイコ
バキュロウィルスベクターとトランスポゾンを用いて緑色蛍光タンパク質遺伝子をカイコに導入することで光るカイコができます。このように、カイコは、ウィルスベクターを用いることで有用タンパク質の大量生産のための昆虫工場として利用することができます。