발효의 책 57 환경 중의 DNA로부터 유전자를 증폭시킨다

[YDfamily]

57. 환경으로부터 유전자를 직접 수집한다.

미생물의 힘을 이용하기 위해서는, 우선 이것을 배양해야만 한다. 배양 불가능한 미생물을 어떻게 하던 배양하려고 하는 시도는 예전부터 반복되고 있다. 그래도, 실제로 배양 가능한 미생물은 정말로 조금이고, 전체의 1% 이하로 어림잡고 있다. 그렇기 때문에, 우리들은, 지구상의 미생물의 능력의 정말 일부분밖에 이용 불가능하다. 배양 불가능한 미생물이 엄청난 능력을 갖고 있다면, 매우 아쉽다. 그런데, 배양하지 않으면, 그 능력을 이용하는 방법은 없는 것일까?

이것에는 유전자를 증폭시키는 PCR이라고 하는 기술을 사용한다. 이것은, 어떤 효소의 능력과 DNA의 성질을 이용하여, 유전자의 단편을 몇 억 배의 양으로 증가시키는 기술이다. 이 기술을 사용하면, 정말 얼마 안되는 양의 DNA 만 있으면, 그 유전자를 cloning하는 것이 가능한 정도까지 늘리는 것이 가능하다. 예전에, “주라기 공원” 이라고 하는 영화가 있었는데, 호박의 안에 갇힌 곤충이 흡입한 공룡의 혈액에 남아 있는 DNA로부터 공룡을 되살아 나게 한다고 하는 설정이었다. 하지만, 공룡의 유전자의 한 세트(게놈)을 거기에서 복원하는 것은, 현실적으로는 꽤 어렵다고 생각된다. 무엇보다도 보존상태가 믿을 수 없을 정도로 양호하다면, 어떤 하나의 효소의 유전자 정도는, 늘리는 것이 가능할지도 모른다. 동일하게, 환경 중의 미생물은 현재의 기술에서 배양이 불가하여도 살아갈 수 있기 때문에, 당연히 그곳에 유전자는 있는 것이다. 여기에 포함된 유전자의 량은 극히 미량이지만, PCR의해 늘어나는 것이 가능하다.

실제로, 많은 미생물이 섞여 있는 토양을 샘플로 하여, DNA를 모으지 않고 추출하여, PCR에 의해 유전자를 늘리는 것이 성공하고 있다. 게다가 재조합 기술을 사용하여 대장균이 그 효소를 만들게 하여, 정말로 효소로서 작용하고 있는지 확인하는 것도 행해지고 있다.

요점 BOX
배양 가능한 미생물은 전체 1% 이하
배양 불가하여도, 그 DNA가 있으면, PCR에 의해, 그 유전자를 얻는 것이 가능하다.