制限酵素・ベクターと遺伝子組換え

大腸菌に目的の遺伝子を導入する遺伝子組換えの実験では、まず目的の遺伝子を含む DNA と、ベクターとして用いるプラスミドを、同じ酵素で処理して切断する。この酵素は、DNA の特定の塩基配列を認識し、その部分で DNA を切断するはたらきをもつ。切断された DNA 断片どうしは、その後 DNA リガーゼによってつながれる。

このように、DNA の特定の塩基配列を認識して、その部分で DNA を切断する酵素を何というか。

アンピシリン耐性遺伝子をもつプラスミドに、オワンクラゲの緑色蛍光タンパク質（GFP）の遺伝子を組み込み、組換えプラスミド Q をつくった。GFP 遺伝子は、アンピシリン耐性遺伝子とは別の位置に、大腸菌の中で発現できるように組み込まれている。用いた大腸菌は、アンピシリン耐性をもたず、GFP の遺伝子ももたない。

この大腸菌を次の 2 通りに処理した。

• 処理 1：大腸菌を Q と混ぜ、プラスミドを取り込みやすくする操作を行った。
• 処理 2：大腸菌を Q と混ぜずに、処理 1 と同じ操作を行った。

それぞれの大腸菌の液を、アンピシリンを含まない培地 A と、アンピシリンを含む培地 B に同じ量ずつまいて培養した。その後、生じたコロニーの数を数え、紫外線を当てて緑色の蛍光を発するかどうかを調べた。結果は次の表のとおりであった。

この実験の結果から考えられることとして最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　処理 1 の培地 B にコロニーが生じたのは、アンピシリンにさらされたことで、大腸菌の DNA にアンピシリン耐性遺伝子が新たに生じたからである。
• イ　処理 1 の培地 A で蛍光を発しないコロニーが多かったのは、Q を取り込んだ大腸菌の多くで GFP 遺伝子が転写されなかったからである。
• ウ　処理 2 の培地 A にコロニーが生じたことから、用いた大腸菌はもともとアンピシリン耐性をもっていたと考えられる。
• エ　Q を取り込んだ大腸菌は全体のごく一部であり、アンピシリンを含む培地を用いると、Q を取り込んだ大腸菌を選び出すことができる。
• オ　処理 1 の培地 A で蛍光を発したコロニーの大腸菌は、Q をもたず、自分の DNA に GFP 遺伝子をもっていたと考えられる。

ヒトのインスリンを大腸菌につくらせたい。ヒトの細胞の核から取り出した DNA のうち、インスリン遺伝子の領域をそのままプラスミドに組み込んで大腸菌に導入しても、正しいアミノ酸配列をもつインスリンはつくられない。

そこで、インスリンをさかんに合成しているヒトのすい臓の細胞から mRNA を抽出し、これを鋳型として逆転写酵素を用いて DNA を合成する。さらにこの DNA を 2 本鎖にしてプラスミドに組み込み、大腸菌に導入すると、正しいアミノ酸配列をもつインスリンがつくられる。

このように、mRNA を鋳型として逆転写酵素によって合成される DNA を何というか。