Vol.3 No.2 2010

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シンセシオロジー 研究論文−147−Synthesiology Vol.3 No.2 pp.147-157(May 2010)1 はじめに遺伝子解析技術は医療、農業、水産業、環境、食品等、経済社会活動の幅広い分野で利用されている。中でも臨床検査分野での遺伝子解析用途での利用が広まりつつある。具体的には、C型肝炎ウイルスの検査薬キットや結核菌診断薬等がすでに商品化されており、B型肝炎ウイルス、ヒト免疫不全ウイルス、敗血症原因菌等の検査にも遺伝子解析技術は利用されつつあるほか、ベンチャー企業等が生活習慣病に関連する遺伝子型解析の受託サービス等を始めている。臨床検査分野以外にも、犯罪捜査でのDNA型鑑定による個人識別、食品中の食中毒原因微生物検出、遺伝子組み換え食品の混入率検査、品種鑑別さらにはバイオテロや環境計測等にまで遺伝子解析技術は利用されるようになっている。今後も遺伝子解析技術が利用される分野が広がっていくことは確実であると言えるが、遺伝子解析技術の中でも特定の遺伝子を検出・定量する技術は最も基礎的で重要な技術の一つである。一般的に遺伝子定量技術等の定量分析法に関する定量性の評価項目は、(1) 特異性(specificity)、(2) 真度(trueness)、(3) 精度(precision)、(4) 検出限界(detection limit)、(5) 直線性(linearity)、(6) 範囲(range)、(7) 頑健性(robustness)、(8) 分析法間比較同等性(commutability)、の8点に集約することができる。特異性とは、共存する類似分子が存在する中で対象とする分子のみを正確に測定する能力であり、核酸検出においては標的核酸分子とそれ以外の配列を持つ核酸分子をきちんと識別できるかどうかという点が重要となる。真度は、測定結果と測定対象の真の値との間の一致の度合を指し、精度野田 尚宏遺伝子定量技術は医療、農業、水産業、環境、食品等の幅広い分野で利用されており、社会的にも重要な技術である。筆者等は、グアニン塩基との相互作用により蛍光が消光する現象に着目し、それを利用した正確性・コストパフォーマンスに優れた新しい遺伝子定量技術を開発した。本稿では、既存の遺伝子定量技術に内在する問題を克服するために選択した要素技術とその統合・構成による新規遺伝子定量技術開発に関する研究展開を中心に、企業と取り組みつつある開発技術の実用化に関するシナリオについて論じる。正確性・コストパフォーマンスに優れた遺伝子定量技術の開発と実用化への取り組み− 蛍光消光現象を利用した遺伝子定量技術の開発 −Naohiro NodaDevelopment of an accurate and cost-effective quantitative detection method for specific gene sequences- Development of a quantitative detection method for specific gene sequences using fluorescence quenching phenomenon -DNA and RNA quantifications are essential in various fields such as biomedicine, agriculture, fishery, environment, and food. We have developed an accurate and cost-effective method for the quantification of specific nucleic acid sequences; the method involves the use of the fluorescent quenching phenomenon via an electron transfer between the dye and a guanine base at a particular position. This paper describes the elemental key technologies and their synthesis for the development of such a gene quantification method. Furthermore, based on the findings of a collaborative research project with a private company, we report the scenario for the industrialization and the practical use of the developed method.キーワード:遺伝子定量、蛍光消光、生命科学、蛍光プローブKeywords:Gene quantification, fluorescence quenching, life science, fluorescent probe産業技術総合研究所 バイオメディカル研究部門 〒305-8566 つくば市東1-1-1 中央第6Biomedical Research Institute, AIST Tsukuba Central 6, 1-1-1 Higashi, Tsukuba 305-8566, Japan Original manuscript received January 26, 2010, Revisions received February 15, 2010, Accepted February 19, 2010

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