遺伝情報とその発現（知識）の問題
ある動物の細胞で、遺伝子 X からつくられるタンパク質 X が、生きた細胞の中のどこに存在するかを調べたい。そこで、遺伝子 X に GFP（緑色蛍光タンパク質）の遺伝子をつなげた DNA をつくって細胞に導入し、タンパク質 X と GFP がつながったタンパク質を細胞内でつくらせた。
この実験で GFP を用いる理由として最も適当なものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。
- ア GFP は DNA の特定の塩基配列を切断する酵素であり、細胞内の遺伝子 X を切断して、そのはたらきを失わせることができるから。
- イ GFP は遺伝子 X の mRNA に結合してその翻訳をおさえるので、タンパク質 X がつくられなくなったときの細胞の変化を調べられるから。
- ウ GFP は細胞内のすべてのタンパク質と結合して緑色に染めるので、細胞の中のタンパク質の総量を調べることができるから。
- エ GFP は光を当てると緑色の蛍光を発するので、タンパク質 X とつながった GFP の蛍光を観察すれば、生きた細胞内でのタンパク質 X の位置がわかるから。
この問題で使うもの
- ゲノム編集とバイオテクノロジーの応用（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（46 技能）
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ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
技能「ゲノム編集とバイオテクノロジーの応用」を使う。GFP がどのような性質をもつタンパク質で、何の目印として使われるかを思い出す。
ヒント 2
GFP は、光を当てると緑色の蛍光を発するタンパク質である。調べたいタンパク質とつなげてつくらせると、そのタンパク質がある場所だけが光る。
ヒント 3
DNA を切断する、翻訳をおさえる、というはたらきは GFP にはないので、ア・イは除ける。残りは「すべてのタンパク質を染める」か「特定のタンパク質の位置がわかる」かを考える。
答えと解説
答えを見る
エ
どこでつまずきましたか？（選ぶと、戻る場所を案内します）
解説を読む
GFP の性質：GFP（緑色蛍光タンパク質）はオワンクラゲから見つかったタンパク質で、紫外線や青色の光を当てると緑色の蛍光を発する。GFP の遺伝子を調べたい遺伝子につなげて発現させると、目的のタンパク質と GFP がつながったタンパク質ができる。その蛍光を顕微鏡で観察すれば、生きた細胞のまま、目的のタンパク質がどこにあるか（いつ、どこでつくられるか）を調べることができる。このように、目印として使う遺伝子をレポーター遺伝子という。
- ア：誤り。DNA の特定の塩基配列を切断する酵素は制限酵素や、ゲノム編集で使われる酵素である。GFP は蛍光を発するタンパク質で、DNA を切断しない。
- イ：誤り。GFP には mRNA に結合して翻訳をおさえるはたらきはない。
- ウ：誤り。GFP は、遺伝子をつなげた特定のタンパク質（ここではタンパク質 X）とつながった形でつくられるので、その位置だけが光る。細胞内のすべてのタンパク質を染めるものではない。
- エ：正しい。
よって、最も適当なものは エ である。
別解
GFP（緑色蛍光タンパク質）は、特定の波長の光を当てると緑色の蛍光を発するタンパク質で、目的のタンパク質につないで発現させると、生きた細胞内での位置を観察できる。ア: 誤り。GFP は DNA を切断する酵素ではない（それは制限酵素など）。イ: 誤り。GFP は mRNA に結合して翻訳をおさえるはたらきをもたず、むしろ X とつながって発現する。ウ: 誤り。GFP は他のタンパク質と結合して染めるのではなく、つないだ相手だけを光らせる。エ: 正しい。GFP の蛍光を観察して、生きた細胞内でのタンパク質 X の位置がわかる。よって正解はエ。